隊列

概念：隊列只負責(zé)任務(wù)的調(diào)度，而不負責(zé)任務(wù)的執(zhí)行，任務(wù)是在線程中執(zhí)行的。（可以理解成任務(wù)是放在隊列里面的，要被調(diào)度到線程中去執(zhí)行）
特點：隊列先進先出，排在前面的任務(wù)最先執(zhí)行。
分類：隊列分為串行、并行、主隊列、全局隊列。

• 串行隊列：任務(wù)按照順序被調(diào)度，前一個任務(wù)不執(zhí)行完畢，隊列不會調(diào)度。
• 并行隊列：只要有空閑的線程，隊列就會調(diào)度當(dāng)前任務(wù)，交給線程去執(zhí)行，不需要考慮前面是都有任務(wù)在執(zhí)行，只要有線程可以利用，隊列就會調(diào)度任務(wù)。
• 主隊列：只負責(zé)把任務(wù)調(diào)度到主線程去執(zhí)行。所以主隊列的任務(wù)都要在主線程來執(zhí)行，主隊列會隨著程序的啟動一起創(chuàng)建，我們只需get即可。
• 全局隊列：是系統(tǒng)為了方便程序員開發(fā)提供的，其工作表現(xiàn)與并發(fā)隊列一致。

任務(wù)的執(zhí)行是在線程上去執(zhí)行的。分為同步和異步。

• 同步：不會開啟新的線程，任務(wù)按順序執(zhí)行，會阻塞當(dāng)前線程。
• 異步：會開啟新的線程，任務(wù)可以并發(fā)的執(zhí)行。

所以就可以分成：串行隊列同步執(zhí)行、串行隊列異步執(zhí)行、并行隊列同步執(zhí)行、并行隊列異步執(zhí)行。

• 串行隊列同步執(zhí)行：按順序執(zhí)行并不會開啟新的線程，則串行隊列同步執(zhí)行只是按部就班的one by one執(zhí)行。
• 串行隊列異步執(zhí)行：雖然隊列中存放的是異步執(zhí)行的任務(wù)，但是結(jié)合串行隊列的特點，前一個任務(wù)不執(zhí)行完畢，隊列不會調(diào)度，所以串行隊列異步執(zhí)行也是one by one的執(zhí)行
• 并行隊列同步執(zhí)行：結(jié)合上面闡述的并行隊列的特點，和同步執(zhí)行的特點，可以明確的分析出來，雖然并行隊列可以不需等待前一個任務(wù)執(zhí)行完畢就可調(diào)度下一個任務(wù)，但是任務(wù)同步執(zhí)行不會開啟新的線程，所以任務(wù)也是one by one的執(zhí)行
• 并行隊列異步執(zhí)行：再上一條中說明了并行隊列的特點，而異步執(zhí)行是任務(wù)可以開啟新的線程，所以這中組合可以實現(xiàn)任務(wù)的并發(fā)，再實際開發(fā)中也是經(jīng)常會用到的。

GCD實現(xiàn)原理：
GCD有一個底層線程池，這個池中存放的是一個個的線程。之所以稱為“池”，是因為這個“池”中的線程是可以重用的，當(dāng)一段時間后沒有任務(wù)在這個線程上執(zhí)行的話，這個線程就會被銷毀。注意：開多少條線程是由底層線程池決定的（線程建議控制再3~5條），池是系統(tǒng)自動來維護，不需要我們程序員來維護。
我們只關(guān)心的是向隊列中添加任務(wù)，隊列調(diào)度即可。

• 如果隊列中存放的是同步任務(wù)，則任務(wù)出隊后，底層線程池中只會提供一條線程來執(zhí)行這個任務(wù)，任務(wù)執(zhí)行完畢后這條線程再回到線程池。這樣隊列中的任務(wù)反復(fù)調(diào)度，因為是同步的，所以當(dāng)我們用currentThread打印的時候，就是同一條線程。
• 如果隊列中存放的是異步的任務(wù)，（注意異步可以開線程），當(dāng)任務(wù)出隊后，底層線程池會提供一個線程供任務(wù)執(zhí)行，因為是異步執(zhí)行，隊列中的任務(wù)不需等待當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完畢就可以調(diào)度下一個任務(wù)，這時底層線程池中會再次提供一個線程供第二個任務(wù)執(zhí)行，執(zhí)行完畢后再回到底層線程池中。（可能第三個任務(wù)出列后，第一條任務(wù)恰好也已經(jīng)執(zhí)行完畢，這時候就不需要重新開啟一條新的線程了，直接復(fù)用執(zhí)行第一個任務(wù)的線程即可，從而節(jié)約系統(tǒng)的資源）。
• 因為線程可以復(fù)用，所以就不需要每一個任務(wù)執(zhí)行都開啟新的線程，也就從而節(jié)約了系統(tǒng)的開銷，提高了效率。在iOS7.0的時候，使用GCD系統(tǒng)通常只能開5-8條線程，iOS8.0以后，系統(tǒng)可以開啟很多條線程，但是實在開發(fā)應(yīng)用中，建議開啟線程條數(shù)：3-5條最為合理。

死鎖

定義：調(diào)用方法（viewDidLoad）的隊列（主隊列）恰好是同步操作（dispatch_sync）所針對的隊列（dispatch_get_main_queue）。
示例1:

NSLog(@"1"); // 任務(wù)1
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2"); // 任務(wù)2
});
NSLog(@"3"); // 任務(wù)3

輸出結(jié)果：

1

dispatch_sync 和 dispatch_async 區(qū)別：
dispatch_async(queue,block) async 異步隊列，dispatch_async 函數(shù)會立即返回, block會在后臺異步執(zhí)行。
dispatch_sync(queue,block) sync 同步隊列，dispatch_sync 函數(shù)不會立即返回，及阻塞當(dāng)前線程,等待 block同步執(zhí)行完成。

以上例子就會死鎖，因為viewDidLoad的這個任務(wù)是被主隊列調(diào)用的的，而dispatch_sync不會立即返回，而是先阻塞當(dāng)前的主線程，直到這個block執(zhí)行完畢，因為主線程被阻礙了，啥也干不了了（只有一個線程還被阻塞了，就會造成死鎖），所以這個block就永遠沒有機會執(zhí)行了，所以就會造成死鎖。

示例2:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    NSLog(@"1");
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    NSLog(@"3");
}

輸出結(jié)果：

1
3
2

示例2就不會造成死鎖，因為dispatch_async會立即返回，所以會先輸出3，而異步會創(chuàng)建一個新的線程來執(zhí)行block塊，所以2最后輸出。但是2和3的順序不一定。

示例3：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    NSLog(@"1");//任務(wù)1
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");//任務(wù)2
    });
    NSLog(@"3");//任務(wù)3
}

輸出結(jié)果：

1
2
3

示例3也不會造成死鎖，因為dispatch_sync不會立即返回，而是先阻塞主線程，再將任務(wù)2加入到一個全局隊列的一個線程上去執(zhí)行，執(zhí)行完之后返回到主隊列，此時主線程不在阻塞，再繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)3。
示例4:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    NSLog(@"1");//任務(wù)1
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");//任務(wù)2
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"3");//任務(wù)3
        });
        NSLog(@"5");//任務(wù)5
    });
    NSLog(@"4");//任務(wù)4
}

輸出結(jié)果：

1
4
2
3
5

因為dispatch_async不會等待，所以順序是1-4-2-3-5或1-2-4-3-5，其中任務(wù)1和4是在主線程執(zhí)行的，而2是在全局隊列上被調(diào)用的，執(zhí)行完2之后，會阻塞當(dāng)前的線程（全局隊列上的），緊接著會回到主隊列上的主線程上執(zhí)行任務(wù)3，任務(wù)3執(zhí)行完之后，會繼續(xù)執(zhí)行5，此時全局隊列上的線程也不堵塞了。

注意：線程同步阻塞后不一定能造成死鎖，還要看看還有沒有其他線程去執(zhí)行那個block，如果能有，就能解鎖阻塞的線程，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。如果沒有，那就是死鎖了。

示例5:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", NULL);
    NSLog(@"1");
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3");
        });
        NSLog(@"4");
    });
    NSLog(@"5");
}

輸出結(jié)果：

1
5
2
死鎖

最終結(jié)果還是會導(dǎo)致死鎖，因為dispatch_queue_create創(chuàng)建隊列的時候傳入NULL默認是串行隊列，所以執(zhí)行任務(wù)2之后，會阻塞掉當(dāng)前線程，直到任務(wù)3的block執(zhí)行完成，又因為當(dāng)前線程被阻塞掉了，block也無法執(zhí)行，導(dǎo)致相互等待造成死鎖

示例6:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad]; 
    
    while (self.num < 5) {
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            self.num ++;
        });
    }
    NSLog(@"?:%ld", self.num);
}

輸出結(jié)果：>=5
因為self.num++操作是異步的，不一定能立馬返回結(jié)果，所以在進入下次while循環(huán)的時候，self.num（主線程）可能還是0，所以循環(huán)肯定至少5次，最理想的情況下，5次全部都返回結(jié)果，而NSLog是會等待異步結(jié)果返回才會打印，所以輸出結(jié)果>=5

示例7:

for (NSInteger i = 0; i < 1000; i ++) {
        dispatch_async(dispatch_queue_create(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT), ^{
            self.num ++;
        });
    }
    NSLog(@"self.num:%ld", self.num);

輸出結(jié)果為：<1000
因為總共循環(huán)1000次，并不是每次結(jié)果都有返回，所以最終打印的self.num肯定小于1000

參考鏈接