詳解iOS中多線程app開發的GCD隊列的使用

2020-07-26 03:30:32

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供稿：網友

GCD的基本使用

一、主隊列介紹

主隊列：是和主線程相關聯的隊列，主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列，放在主隊列中得任務，都會放到主線程中執行。
提示：如果把任務放到主隊列中進行處理，那么不論處理函數是異步的還是同步的都不會開啟新的線程。
獲取主隊列的方式：

復制代碼代碼如下:

dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();

（1）使用異步函數執行主隊列中得任務，代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 12-GCD的基本使用（主隊列）
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    //打印主線程
     NSLog(@"打印主線程--%@", [NSThread mainThread]);

    //1.獲取主隊列
    dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();
    //2.把任務添加到主隊列中執行
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"使用異步函數執行主隊列中的任務1--%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"使用異步函數執行主隊列中的任務2--%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"使用異步函數執行主隊列中的任務3--%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

@end

執行效果：

2015122893244602.png (889×87)

（2）使用同步函數，在主線程中執行主隊列中得任務，會發生死循環，任務無法往下執行。示意圖如下：

2015122893319900.png (264×225)

二、基本使用

1.問題

任務1和任務2是在主線程執行還是子線程執行，還是單獨再開啟一個新的線程？

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 13-GCD基本使用（問題）
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //開啟一個后臺線程，調用執行test方法
    [self performSelectorInBackground:@selector(test) withObject:nil];
}

-(void)test
{
    NSLog(@"當前線程---%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

    //異步函數
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任務1所在的線程----%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //同步函數
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"任務2所在的線程----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

@end

打印結果：

2015122893339402.png (832×62)

2.開啟子線程，加載圖片

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 14-GCD基本使用（下載圖片）
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

}

//當手指觸摸屏幕的時候，從網絡上下載一張圖片到控制器的view上顯示
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{

    //1.獲取一個全局串行隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.把任務添加到隊列中執行
    dispatch_async(queue, ^{

        //打印當前線程
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
      //3.從網絡上下載圖片
        NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
        NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];
        UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
        //提示
        NSLog(@"圖片加載完畢");

        //4.回到主線程，展示圖片
        [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
    });
}

@end

顯示效果：

2015122893357380.png (348×532)

打印結果：

2015122893413566.png (816×65)

要求使用GCD的方式，在子線程加載圖片完畢后，主線程拿到加載的image刷新UI界面。

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 14-GCD基本使用（下載圖片）
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

}

//當手指觸摸屏幕的時候，從網絡上下載一張圖片到控制器的view上顯示
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{

    //1.獲取一個全局串行隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.把任務添加到隊列中執行
    dispatch_async(queue, ^{

        //打印當前線程
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
      //3.從網絡上下載圖片
        NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
        NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];
        UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
        //提示
        NSLog(@"圖片加載完畢");

        //4.回到主線程，展示圖片
//        [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.imageView.image=image;
            //打印當前線程
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    });
}

@end

打印結果：

2015122893433477.png (805×75)

好處：子線程中得所有數據都可以直接拿到主線程中使用，更加的方便和直觀。

三、線程間通信

從子線程回到主線程

復制代碼代碼如下:

dispatch_async( dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 執⾏耗時的異步操作...
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

// 回到主線程,執⾏UI刷新操作
});
});

GCD的常見用法
一、延遲執行
1.介紹
iOS常見的延時執行有2種方式
（1）調用NSObject的方法

復制代碼代碼如下:

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

// 2秒后再調用self的run方法

（2）使用GCD函數

復制代碼代碼如下:

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

// 2秒后異步執行這里的代碼...

});

2.說明

第一種方法，該方法在那個線程調用，那么run就在哪個線程執行（當前線程），通常是主線程。

復制代碼代碼如下:

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:3.0];

說明：在3秒鐘之后，執行run函數

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 01-GCD的常見使用（延遲執行）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"打印線程----%@",[NSThread currentThread]);
    //延遲執行
    //第一種方法：延遲3秒鐘調用run函數
    [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

}
-(void)run
{
    NSLog(@"延遲執行----%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //在異步函數中執行
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", 0);

    dispatch_sync(queue, ^{
        [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:1.0];
    });
    NSLog(@"異步函數");
}
-(void)test
{
    NSLog(@"異步函數中延遲執行----%@",[NSThread currentThread]);
}
@end

說明：如果把該方法放在異步函數中執行，則方法不會被調用（BUG?）

2015122893507915.png (874×135)

第二種方法，

復制代碼代碼如下:

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

//延遲執行的方法

});

說明：在5秒鐘之后，執行block中的代碼段。

參數說明：

2015122893527935.png (728×207)

什么時間，執行這個隊列中的這個任務。

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 02-GCD常見使用（延遲執行2）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

    NSLog(@"打印當前線程---%@", [NSThread currentThread]);

    //延遲執行，第二種方式
     //可以安排其線程(1),主隊列
     dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
        NSLog(@"主隊列--延遲執行------%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //可以安排其線程(2),并發隊列
    //1.獲取全局并發隊列
    dispatch_queue_t queue1= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.計算任務執行的時間
    dispatch_time_t when=dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC));
    //3.會在when這個時間點，執行queue中的這個任務
    dispatch_after(when, queue1, ^{
        NSLog(@"并發隊列-延遲執行------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

@end

2015122893549463.png (859×108)

延遲執行：不需要再寫方法，且它還傳遞了一個隊列，我們可以指定并安排其線程。

如果隊列是主隊列，那么就在主線程執行，如果隊列是并發隊列，那么會新開啟一個線程，在子線程中執行。

二、一次性代碼

1.實現一次性代碼

需求：點擊控制器只有第一次點擊的時候才打印。

實現代碼：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 03-GCD常見使用（一次性代碼）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property(nonatomic,assign) BOOL log;
@end

@implementation YYViewController

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    if (_log==NO) {
        NSLog(@"該行代碼只執行一次");
        _log=YES;
    }
}
@end

缺點：這是一個對象方法，如果又創建一個新的控制器，那么打印代碼又會執行，因為每個新創建的控制器都有自己的布爾類型，且新創建的默認為NO，因此不能保證改行代碼在整個程序中只打印一次。

2.使用dispatch_once一次性代碼

使用dispatch_once函數能保證某段代碼在程序運行過程中只被執行1次

復制代碼代碼如下:

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

// 只執行1次的代碼(這里面默認是線程安全的)

});

整個程序運行過程中，只會執行一次。

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 03-GCD常見使用（一次性代碼）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property(nonatomic,assign) BOOL log;
@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

//-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
//{
//    if (_log==NO) {
//        NSLog(@"該行代碼只執行一次");
//        _log=YES;
//    }
//}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"該行代碼只執行一次");
    });
}
@end

效果（程序運行過程中，打印代碼只會執行一次）：

2015122893610032.png (873×96)

三、隊列組

需求：從網絡上下載兩張圖片，把兩張圖片合并成一張最終顯示在view上。

1.第一種方法

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 04-GCD基本使用（隊列組下載圖片）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"
//宏定義全局并發隊列
#define global_quque dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
//宏定義主隊列
#define main_queue dispatch_get_main_queue()

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //獲取全局并發隊列
//    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //獲取主隊列
//    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();

//    圖片1：http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
//    圖片2：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg
    dispatch_async(global_quque, ^{
        //下載圖片1
       UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
        NSLog(@"圖片1下載完成---%@",[NSThread currentThread]);

        //下載圖片2
       UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
        NSLog(@"圖片2下載完成---%@",[NSThread currentThread]);

        //回到主線程顯示圖片
        dispatch_async(main_queue, ^{
             NSLog(@"顯示圖片---%@",[NSThread currentThread]);
            self.imageView1.image=image1;
            self.imageView2.image=image2;
            //合并兩張圖片
            UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
            [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
            [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
            self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
            //關閉上下文
            UIGraphicsEndImageContext();
               NSLog(@"圖片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
        });
        //
    });
}

//封裝一個方法，傳入一個url參數，返回一張網絡上下載的圖片
-(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr
{
    NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];
    NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];
    UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
    return image;
}
@end

顯示效果：

2015122893637424.png (348×532)

打印查看：

2015122893655998.png (845×101)

問題：這種方式的效率不高，需要等到圖片1.圖片2都下載完成后才行。

提示：使用隊列組可以讓圖片1和圖片2的下載任務同時進行，且當兩個下載任務都完成的時候回到主線程進行顯示。

2.使用隊列組解決

步驟：

創建一個組

開啟一個任務下載圖片1

開啟一個任務下載圖片2

同時執行下載圖片1/下載圖片2操作

等group中的所有任務都執行完畢, 再回到主線程執行其他操作

代碼示例

復制代碼代碼如下:

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //    圖片1：http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
    //    圖片2：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg


    //1.創建一個隊列組
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    //2.開啟一個任務下載圖片1
    __block UIImage *image1=nil;
    dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
        image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
        NSLog(@"圖片1下載完成---%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //3.開啟一個任務下載圖片2
    __block UIImage *image2=nil;
    dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
        image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
        NSLog(@"圖片2下載完成---%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //同時執行下載圖片1/下載圖片2操作

   //4.等group中的所有任務都執行完畢, 再回到主線程執行其他操作
    dispatch_group_notify(group,main_queue, ^{
        NSLog(@"顯示圖片---%@",[NSThread currentThread]);
        self.imageView1.image=image1;
        self.imageView2.image=image2;

        //合并兩張圖片
        //注意最后一個參數是浮點數（0.0），不要寫成0。
        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
        [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
        [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
        self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        //關閉上下文
        UIGraphicsEndImageContext();

        NSLog(@"圖片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
    });

}
-(void)download2image
{
    //獲取全局并發隊列
//    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //獲取主隊列
//    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();

    dispatch_async(global_quque, ^{
        //下載圖片1
       UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
        NSLog(@"圖片1下載完成---%@",[NSThread currentThread]);

        //下載圖片2
       UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
        NSLog(@"圖片2下載完成---%@",[NSThread currentThread]);

        //回到主線程顯示圖片
        dispatch_async(main_queue, ^{
             NSLog(@"顯示圖片---%@",[NSThread currentThread]);
            self.imageView1.image=image1;
            self.imageView2.image=image2;
            //合并兩張圖片
            UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
            [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
            [image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
            self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
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            UIGraphicsEndImageContext();
               NSLog(@"圖片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
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