iOS底层探索之多线程—GCD的队列

Posted 2021-09-05 卡卡西Sensei

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在上篇博客已经介绍了GCD的队列和函数，我们对 GCD有了一个初步的认识，那么本篇博客将继续介绍GCD的相关知识。

iOS底层探索之多线程(一)—进程和线程

iOS底层探索之多线程(二)—线程和锁

iOS底层探索之多线程(三)—初识GCD

1. 不同队列举例

主队列添加同步任务

• 看看下面这个例子🌰

//主队列同步
// 不会开线程
	NSLog(@"start");
    // 等
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"a");
    });
    NSLog(@"b");

• 运行结果
  

程序运行奔溃了，这是为啥子呢？主队列是串行的，执行 b必须要等 a执行完成，而a又必须等b执行完成，这样就互相等待了，就是我们常说的死锁。

当前的代码执行流程，默认就是主队列，也是一个串行队列，任务执行的顺序是：

NSlog(@"start") --> dispathc_sync任务块 --> NSlog(@"b")
在执行任务块时，会向主队列添加一个任务NSlog(@"a")，NSlog(@"a")需要等到NSlog(@"b")执行完成后才能执行，而NSlog(@"b")又要等dispathc_sync任务块执行完成才会执行。这样主队列就会进入一个互相等待状态，这样就是死锁

解决办法：将main_queue主队列改成串行队列或者并发都可以

• 串行队列解决
  
• 并发队列解决
  

主队列添加异步任务

• 主队列添加异步任务
  

主队列添加异步任务不会阻塞，不会奔溃

并发队列添加异步任务

• 并发队列添加异步函数执行任务

每个任务复杂度基本一致，异步不会堵塞主线程，打印顺序是: a-e-b-d-c，dispathc_async会开启新的线程去执行其中的任务

并发队列添加同步任务

• 并发队列添加同步函数执行任务
  

虽然队列是并发的，但是函数是同步，所以任务就是顺序执行，所以打印顺序为：a-b-c-d-e，同步还是不开启线程

串行队列添加同步任务

• 串行队列同步函数执行任务
  

串行队列同步函数执行任务，顺序执行，不会开启新的线程执行任务

串行队列添加异步任务

• 串行队列添加异步函数执行任务
  

串行队列添加异步函数执行，会开启新的线程执行任务

串行队列添加同步和异步混合

• 串行队列添加同步和异步混合
  

该案例和主队列添加同步任务是一样的，主队列也是串行队列。此案例也会崩溃！

dispatch_sync任务块没有执行完，bb 执行不了，dd 又等待 bb的执行，bb任务的执行和 dd 任务的执行互相等待了，死锁。

2. GCD举例

任务是耗时的，下面通过一些例子来验证

• 创建一个并发队列
  

我们只是创建了一个并发队列，就耗时为0.000010秒

• 并发队列+异步函数

CFAbsoluteTime time = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.reno.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);// 并发队列
   // 异步
    dispatch_async(queue, ^{
    });
	dispatch_async(queue, ^{
	});
	NSLog(@"耗时为%f",CFAbsoluteTimeGetCurrent()-time);

• 打印结果
  

即使什么也不做，函数的任务为空也是耗时的，耗时为0.000036秒

• 函数里面执行任务会增加耗时
  

函数里面执行了任务耗时会增加，只是打印耗时为0.000045秒

• 并发+同步函数
  

并发+同步函数执行耗时为0.000366秒

• 创建一个串行队列
  

创建一个串行队列和创建一个并发队列，耗时都是为0.000010秒

• 串行+异步函数
  

串行+异步执行两个任务，耗时为0.000032秒

• 串行+同步函数
  

串行+同步函数执行耗时0.000361秒

• 主线程执行任务
  
  通过上面的案例可以得出以下结论：

• 不管是采用什么方式，只要执行任务都会耗时

• 异步函数会开启线程，执行的耗时相对较少，在实际开发中，异步可以用来解决并发、多线程等问题。

3. GCD中的队列

主队列

1.The main queue:系统自带的一个队列，放到这个队列中的 代码会被系统分配到主线程中执行。Main queue可以调用 dispatch_get_main_queue()来获得。因为main queue是与主线程相关的，所以这是一个串行队列， 交至其中的任务 顺序执行(一个任务执行完毕后，再执行下一个任务)。

全局队列

2.Global queues:整个应用程序存在三个全局队列(系统已经创建好，只需获得即可):高、中(默认)、低三个优先级队列，可以调用dispatch_get_global_queue函数传入有下级来访问队列。全局队列是并行队列，可以让多个任务并发(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)并发功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效。

自定义队列

3.用户自己创建队列:``dispatch_queue_create创建的队列可以是串行的，也可以是并行的，因为系统已经给我们供了并行，串行队列，所以一般情况下我们不再需要在创建自己的队列。用户创建的队列可以有任意多个。

注意: 分线程不能刷新UI，刷新UI只能在主线程。如果每个线程都刷新UI，将会很容易造成UI冲突，会出现不同步的情况，所以只有主线程中能刷新UI系统是为了降低变成的复杂程度，最大程度的避免冲突。

分线程中回到主线程主要有两种方式:

1. performSeletorOnMainThread。
2. 使用main queue。
   分线程在使用的时候，有以下几个需要说明的地方
   1. 之前的版本中分线程不会自动创建autorelease pool，
      所以需要在分线程创建autorelease pool。目前的sdk版本已经不需要。
   2. timer不能再分线程中直接使用，需要手动开启runloop。
   3. 如果多个线程修改(只是读取变量，不会有问题)同一个资源，需要注意线程同步问题。

总结

• 同步函数没有开启新的线程
• 异步函数会开启新的线程(主队列+异步不会开启新的线程)
• 主队列是特殊的串行队列，绑定在主线程上
  
• GCD中的队列有三种，主队列、全局队列、自定义队列

下篇文章继续分析GCD

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