iOS-多线程之GCD(原创)

Posted 2020-06-30

前言

GCD

全称 Grand Central DisPath NSOperation便是基于GCD的封装

 

基础知识

1.GCD的优势

 (1)为多核的并行运算提出了解决方案

 (2)GCD会自动利用更多的CPU内核 比和双核 四核

 (3).GCD自动管理线程的生命周期(创建线程 调度任务 销毁线程)

 (4).程序员只需告诉GCD想要执行什么任务 不需要编写任何线程管理代码

 

 2.GCD中有2个核心概念

 任务： 执行什么操作

 队列： 用来存放任务

 

 3.队列可以分为两大类型

 串行队列(Serial Dispatch Queue)：只有一个线程，加入到队列中的操作按添加顺序依次执行，一个任务执行完毕后，才能再执行下一个任务。

 并发队列(Concurrent Dispatch Queue)：有多个线程，操作进来以后他会将这些线程安排在可用的处理器上，同时保证先进来的任务优先处理。

 其实在GCD中还有一个特殊队列就是主队列 主队列中永远只有一个线程-主线程 用来执行主线程的操作任务

 

 4.采用GCD做多线程 可以抽象分为二步

 (1)找到队列(主队列或串行队列或并行队列)

 (2)在队列中用同步或者异步的方式执行任务

 

 5.执行队列中的任务的二种方式

 (1)同步 只能在当前线程执行任务 不具备开启新线程的能力--主线程

 (2)异步 可以在新的线程中执行任务 具备开启新线程的能力--子线程

 

下面介绍一下串行 并行 同步 异步 

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

#pragma mark ====串行同步====

    

//    //1.找到队列 第一个参数:该队列的名字 第二个参数:指定队列的类型

//    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//    //2.给队列指定任务 第一个参数:任务在哪个队列中执行 第二个参数:想要执行的操作

//    //asyn是异步 syn是同步

//    dispatch_sync(serialQueue, ^{

//        NSLog(@"1===%@",[NSThread currentThread]);

//    });

//    

#pragma mark ====串行异步====

//    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//    dispatch_async(serialQueue, ^{

//        NSLog(@"1===%@",[NSThread currentThread]);

//    });

#pragma mark ====并行同步====

//    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

//    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{

//        NSLog(@"1===%@",[NSThread currentThread]);

//    });

#pragma mark ====并行异步====

        dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

        dispatch_async(concurrentQueue, ^{

            NSLog(@"1===%@",[NSThread currentThread]);

        });

}

此时我们新建一个类来看一下 用GCD的形式来加载网络图片让它显示在self.view上 我这里为它命名为OneImageViewController  效果图以及.m代码如下

#import "OneImageViewController.h"
#define kurl @"http://store.storeimages.cdn-apple.com/8748/as-images.apple.com/is/image/AppleInc/aos/published/images/s/38/s38ga/rdgd/s38ga-rdgd-sel-201601?wid=848&hei=848&fmt=jpeg&qlt=80&op_sharpen=0&resMode=bicub&op_usm=0.5,0.5,0,0&iccEmbed=0&layer=comp&.v=1454777389943"
@interface OneImageViewController ()
{
    UIImageView *imageView;
}
@end

@implementation OneImageViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    /*
     1.创建视图
     2.创建一个串行队列
     3.用异步方式执行队列中的任务
     4.加载网络资源
     5.回到主线程 更新UI
     
     
     */
    //1.创建视图
    imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(50, 50, 200, 200)];
    [self.view addSubview:imageView];
    //2.创建一个串行队列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //3.用异步方式执行队列中的任务
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        //4.加载网络资源
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:kurl]];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        //5.回到主线程 dispatch_get_main_queue这个函数 找到主队列
        dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
        dispatch_sync(mainQueue, ^{
           //6.更新UI
            imageView.image = image;
        });
        
    });


}
@end

　　

利用GCD加载多张网络图片 我在这里给类命名为MoreImageViewViewController 效果图以及.m代码如下

 

#import "MoreImageViewViewController.h"
#define kurl @"http://store.storeimages.cdn-apple.com/8748/as-images.apple.com/is/image/AppleInc/aos/published/images/s/38/s38ga/rdgd/s38ga-rdgd-sel-201601?wid=848&hei=848&fmt=jpeg&qlt=80&op_sharpen=0&resMode=bicub&op_usm=0.5,0.5,0,0&iccEmbed=0&layer=comp&.v=1454777389943"
@interface MoreImageViewViewController ()
{
    int imageIndex;
    dispatch_queue_t concurrentQueue;
    
}
@end

@implementation MoreImageViewViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    self.edgesForExtendedLayout = UIRectEdgeNone;
    /*
     1.创建多个视图
     2.找到并行队列
     3.给这个并行队列指定多个任务
     4.在子线程加载网络资源
     5.回到主线程
     6.更新UI
     */
    
    imageIndex = 100;
    
    //1.创建多个视图
    for (int row = 0; row<3; row++) {
        for (int list = 0; list<2; list++) {
            
            UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(10+list*200, 10+row*200, 180, 180)];
            
            //imageView.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
            
             imageView.tag = imageIndex++;
            
            [self.view addSubview:imageView];
            
        }
    }
    //2.找到并行队列 dispatch_get_global_queue 获取到系统的全局并列队列
    
    //第一个参数:是优先级 第二个参数:保留参数 没用
//    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
      concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //3.给这个并行队列指定多个任务
    for (int index = 0; index<6; index++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
            //4.加载网络资源
            NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:kurl]];
            UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
            //5.回到主线程
            dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
                //6.更新UI
                UIImageView *imageView = [self.view viewWithTag:100+index];
                imageView.image = image;
            });

        });
    }
    
    [self controlBtn];
}

- (void)controlBtn{
    
    
    UISegmentedControl *segment = [[UISegmentedControl alloc]initWithItems:@[@"暂停",@"开启",]];
    
    segment.frame = CGRectMake(50, 620, 300, 50);
    
    segment.apportionsSegmentWidthsByContent = YES;
    
    [self.view addSubview:segment];
    
    [segment addTarget:self action:@selector(clickSegment:) forControlEvents:UIControlEventValueChanged];
}

- (void)clickSegment:(UISegmentedControl *)sender {
    
    switch (sender.selectedSegmentIndex) {
            
        case 0:{
            //暂停队列
            dispatch_suspend(concurrentQueue);
        }break;
            
        case 1:{
            //恢复队列
            dispatch_resume(concurrentQueue);
            
        }break;
            
    }

 

开发中我们可能会用到线程锁 比如购票抢票这一功能  

没线程锁的情况下： 我走进购票大厅，买票的人都没有排队，我好不容易挤到窗口前，正打算掏钱买票的时候，旁边有人已经把钱给了售票员。虽然你的线程已经开始执行买票的方法，但当你去拿票时，也就是将票数减一时，CPU将你的线程给中断，开始执行其他的线程，CPU返回继续执行你的线程的时候，票已经没了。

有线程锁的情况下：* 我走进购票大厅，买票的人都在排队，当我到柜台能保证我买票的关键过程，也就是报站、掏钱、拿票过程不受干扰，我采用线程锁将这个关键过程给锁起来，以保证我能顺利的买到票。

我在这里命名为GCDLockViewController 具体.m代码如下

#import "GCDLockViewController.h"

@interface GCDLockViewController ()
{
    NSLock *mylock;
}
@end

@implementation GCDLockViewController
- (void)viewDidLoad {
    
    [super viewDidLoad];
    
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    //实例化一个线程锁
    mylock = [NSLock new];
#pragma mark ====线程锁====
    __block int ticketNum = 10;
    dispatch_queue_t concurrent = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    for (int index = 0; index<15; index++) {
        dispatch_async(concurrent, ^{
            
//            [mylock lock];
//            if (ticketNum>0) {
//                ticketNum--;
//                NSLog(@"还剩%d张票",ticketNum);
//            }
//            [mylock unlock];
            //参数一般是self 与self相关的变量 多个线程同时同时只访问一次
            @synchronized(self) {
                if (ticketNum>0) {
                                    ticketNum--;
                                    NSLog(@"还剩%d张票",ticketNum);
                                }

            }
            
            
            
        });
    }
    

}
@end

　

 

 

 

以上是关于iOS-多线程之GCD(原创)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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iOS底层探索之多线程—GCD源码分析(栅栏函数)

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