iOS-----使用GCD实现多线程

来源:互联网 时间:2015-12-04

使用GCD实现多线程

GCD的两个核心概念如下:

队列

队列负责管理开发者提交的任务,GCD队列始终以FIFO(先进先出)的方式来处理任务---但

由于任务的执行时间并不相同,因此先处理的任务并一定先结束。队列既可是串行队列,也可是并发队列则可同时处理多个任务,因此将会有多个任务并发执行。

队列底层会维护一个线程池来处理用户提交的任务,线程池的作用就是执行队列管理的任务。串行队列底层的线程池只要维护一个线程即可,并发队列的底层则需要维护多个线程。

任务

任务就是用户提交给队列的工作单元,这些任务将会提交给队列底层维护的线程池执行,因此这些任务会以多线程的方式执行。

使用GCD只要遵守两个步骤即可

1.

创建队列

2.

将任务提交给队列

   

创建队列

GCD的队列可分为两种

串行队列

串行队列底层的线程只要一个线程,因此只提供一个线程用来执行任务,所以后一个任必须等到前一个任务执行结束才能开始执行

并发队列

线程池提供多个线程来执行任务,所以可以按FIFO(先进先出)的顺序并发启动、执行多个并发任务。

函数

 

涉及一个dispatch_queue_t,这种类型就代表一个队列。

程序可以创建如下几种队列

 

  1. 获取系统默认的全局并发队列

获取系统默认的全局并发队列可通过如下代码完成:

dispatch_queue_t  queue = dispatch_get_global_queue(

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

  1. 获取系统主线程关联的串行队列

获取系统主线程关联的串行队列可通过如下代码完成:

dispatch_queue_t  queue = dispatch_get_main_queue();

如果将任务提交给主线程关联的串行队列,那么就相当于直接在程序主线程中去执行该任务。

  1. 创建串行队列

创建串行队列可通过如下代码完成:

dispatch_queue_t  queue = dispatch_queue_create(“LCiOS.queue”,

DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

   如果将多个任务提交给串行队列,多个任务只能按顺序执行,必须等前一个任务完成后,才能开始执行后一个任务。

  1. 创建并发队列

创建并发队列可通过如下代码完成:

dispatch_queue_t queue = dispacth_queue_create(“LCiOS.queue”

, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

如果将多个任务提交给并发队列,并发队列可以按FIFO(先进先出)的顺序启动多个并发执行的任务,由于任务的耗时长短并不相同,因此后提交的任务完全可能先完成。

得到队列之后,接下来就可以将任务提交给队列,并由队列底层管理的线程池来执行这些任务。

 

   

异步提交任务

iOS提供了如下函数来向队列提交任务。下面这些函数很多都有两个版本:一个接收代码块作为参数的版本,

一个接收函数作为参数的版本----其中接收函数作为参数的函数名最后多了_f后缀,而且会多一个参数,用于向函数传入应用程序定义的上下文。

 

 1 ViewController.m 2 3 @implementation ViewController 4 5 // 定义2个队列 6 7 dispatch_queue_t serialQueue; 8 9 dispatch_queue_t concurrentQueue; 10 11 - (void)viewDidLoad 12 13 { 14 15 [super viewDidLoad]; 16 17 // 创建串行队列 18 19 serialQueue = dispatch_queue_create(“LCiOS.queue”,DISPATCH_QUEUE_SERIAL); 20 21 // 创建并发队列 22 23 concurrentQueue = dispatch_queue_create(“LCiOS.queue”,DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 24 25 } 26 27 - (IBAction)serial:(id)sender 28 29 { 30 31 // 依次将两个代码块提交给串行队列 32 33 // 必须等到第1个代码块完成后,才能执行第2个代码块 34 35 dispatch_async(serialQueue, ^(void) 36 37 { 38 39 for(int i = 0; i < 100; i++) 40 41 { 42 43 NSLog(@”%@====%d”, [NSThread currentThread], i); 44 45 } 46 47 }); 48 49 dispatch_async(serialQueue, ^(void) 50 51 { 52 53 for(int i = 0; i < 100; i++) 54 55 { 56 57 NSLog(@”%@-----%d”, [NSThread currentThread], i); 58 59 } 60 61 }); 62 63 } 64 65 - (IBAction)concurrent:(id)sender 66 67 { 68 69 // 依次将两个代码块提交给并发队列 70 71 // 两个代码块可以并发执行 72 73 dispatch_async(concurrentQueue, ^(void) 74 75 { 76 77 for(int i = 0; i < 100; i ++) 78 79 { 80 81 NSLog(@”%@====%d”, [NSThread currentThread] , i); 82 83 } 84 85 }); 86 87 dispatch_async(concurrentQueue, ^(void) 88 89 { 90 91 for(int i = 0; i < 100; i ++) 92 93 { 94 95 NSLog(@”%@-----%d”, [NSThread currentThread] , i); 96 97 } 98 99 });100 101 }102 103 @end

 

    上面程序中的两行粗体字代码创建了两个队列,其中第1个队列是串行队列,第2个队列是并发队列。接下来程序实现了serial:和concurrent:两个事件处理方法,在serial:方法中使用dispatch_async()函数向串行队列以异步方式提交两个代码块,在concurrent:方法中使用dispatch_async()函数向并发队列以异步方式提交两个代码块。

  编译、运行该程序,如果用户单击的按钮控制程序向串行队列提交两个代码块,将可以在控制台看到如下图所示的输出。

如果

如果用户单击的按钮控制程序向并发队列提交两个代码块,将可以在控制台看到如下图所示的输出

 

使用G

CD下载图片

   

 1 ViewController.m 2 3 @implementation ViewController 4 5 - (void)viewDidLoad 6 7 { 8 9 [super viewDidLoad];10 11 }12 13 - (IBAction)downImag:(id)sender14 15 {16 17 // 将代码块提交给系统的全局并发队列18 19 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH , 0) , ^(void){20 21 NSString* url = @” http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/congli0220/752817/o_%e4%b8%8b%e8%bd%bd.jpg”;22 23 // 从网络获取数据24 25 NSData *data = [[NSData alloc] initWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:url]];26 27 // 将网络数据初始化为UIImage对象28 29 UIImage *image = [[UIImage alloc] initWithData:data];30 31 if(image != nil)32 33 {34 35 // 将代码块提交给主线程关联的队列,该代码将会由主线程完成36 37 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{38 39 self.iv.image = image;40 41 });// 142 43 }44 45 else46 47 {48 49 NSLog(@”---下载图片出现错误---”);50 51 }52 53 });54 55 }56 57 @end

 

说明

 该程序中的代码会将代码块提交给系统默认的全局并发队列,该代码块就会负责从网络下载图片。由于该代码块同样会在多线程中执行,因此程序的“1”号代码处再次使用了dispatch_async()函数将更新界面上UI控件的代码交给主线程执行.

同步提交任务

dispatch_sync()函数则会以同步方式提交代码块,该函数必须等到代码块执行结束才会返回.如果程序使用该函数先后提交了两个代码块(即使提交给并发队列),也必须等第1个任务完成后才会开始执行第2个任务.

例如如下示例的视图控制器类的实现部分代码

 1 ViewController.m 2 3 @implementation ViewController 4 5 - (void)viewDidLoad 6 7 { 8 9 [super viewDidLoad];10 11 }12 13 - (IBAction)clicked:(id)sender14 15 {16 17 // 以同步方式先后提交两个代码块18 19 dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^(void){20 21 for(int i = 0 ; i < 100; i++)22 23 {24 25 NSLog(@”%@====%d”, [NSThread currentThread] , i);26 27 [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];28 29 }30 31 });32 33 // 必须等第1次提交的代码块执行完成后,dispatch_sync()函数才会返回34 35 // 程序才会执行到这里,才能提交第2个代码块36 37 dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0 ), ^(void){38 39 for(int i = 0 ; i < 100; i ++)40 41 {42 43 NSLog(@”%@------%d”, [NSThread currentThread] , i);44 45 [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];46 47 }48 49 });50 51 }52 53 @end

 

说明

   上面程序使用dispatch_sync()函数以同步方式提交代码块,该函数必须等到所提交的代码块执行完成后才会返回,因此该函数虽然启动另外的线程来执行代码块,但它依然会阻塞主线程.

上面程序先后两次使用dispatch_sync()函数来提交代码块,因此程序必须等到第1次使用dispatch_sync()函数提交的代码块执行完成后,该函数才会返回,程序才会执行第2次提交.

只有等到两次提交的代码块都执行完成后,clicked:事件处理方法才能返回----表明事件响应执行完成.如果用户单击激发该事件的按钮,该按钮将会一直处于高亮状态,直到两个代码块执行完成

多次执行的任务

  dispatch_apply()函数将控制提交的代码块重复执行多次,如果该代码块被提交给并发队列,系统可以使用多个线程并发执行同一个代码块.

   下面示例程序在界面上包含了一个按钮,当用户单击该按钮时将会使用dispatch_apply()函数将代码块提交给并发队列,并控制该代码块执行多次.

   下面是该示例的视图控制器类的实现部分代码.

 1 ViewController.m 2 3 @implementation ViewController 4 5 - (void)viewDidLoad 6 7 { 8 9 [super viewDidLoad];10 11 }12 13 - (IBAction)clicked:(id)sender14 15 {16 17 // 控制代码执行5次18 19 dispatch_apply(5 , dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)20 21 // time形参代表当前正在执行第几次22 23 ,^(size_t time)24 25 {26 27 NSLog(@===执行【%lu】次===%@”, time , [NSThread currentThread]);28 29 });30 31 }32 33 @end

 

说明

上面程序中的粗体字代码使用dispatch_apply()函数控制提交的代码块执行5次,该函数所需的代码块略有不同,该代码块可以带一个参数,该参数代表当前正在执行第几次.

 

 

只执行一次的任务

dispatch_once()函数将控制提交的代码块在整个应用的生命周期内最多只执行一次----只有第1次提交该代码块时,

该代码块才会获得执行的机会.而且dispatch_once()函数无须传入队列,这意味着系统将直接用主线程执行该函数提交的代码块.

dispatch_once()函数执行时需要传入一个dispatch_once_t类型(本质就是long型整数)的指针(即predicate参数),

该指针变量用于判断该代码块是否已经执行过.

下面示例程序在界面上包含了一个按钮,当用户单击该按钮时激发的事件处理方法将会使用dispatch_once()函数提交代码块,

将代码块提交给主线程执行,因此该代码块可能阻塞主线程.但当用户再次单击该按钮时,dispatch_once()函数提交的代码块不会再执行.

代码片段

 1 ViewController.m 2 3 @implementation ViewController 4 5 - (void)viewDidLoad 6 7 { 8 9 [super viewDidLoad];10 11 }12 13 - (IBAction)clicked:(id)sender14 15 {16 17 static dispatch_once_t onceToken;18 19 dispatch_once(&onceToken, ^{20 21 NSLog(@”==执行代码块==”);22 23 // 线程暂停3秒24 25 [NSThread sleepForTimeInterval:3];26 27 });28 29 }30 31 @end

 

 

 

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