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  • dispatch 之 常见函数小结

    你好2019!一起努力呀!

    直奔主题

    1、dispatch_barrier_async VS  dispatch_barrier_sync

         Barrier blocks only behave specially when submitted to queues created with
         * the DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT attribute; on such a queue, a barrier block
         * will not run until all blocks submitted to the queue earlier have completed,
         * and any blocks submitted to the queue after a barrier block will not run
         * until the barrier block has completed.
         * When submitted to a a global queue or to a queue not created with the
         * DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT attribute, barrier blocks behave identically to
         * blocks submitted with the dispatch_async()/dispatch_sync() API.
     NSLog(@"main ---1--");
    
        dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"test1 begin - ");
    
            sleep(3);
            NSLog(@"test1 - end - ");
        });
        dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"test2 begin - ");
            
            sleep(3);
            NSLog(@"test2 - end - ");
            
        });
        dispatch_barrier_async(self.concurrentQueue, ^{///分界线在这里 请注意是同步的
            NSLog(@"barrier -- start");
            sleep(1);
            NSLog(@"barrier -- end");
    
        });
        dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"test4 begin - ");
            
            sleep(3);
            NSLog(@"test4 - end - ");
            
        });
        dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"test5 begin - ");
            sleep(3);
            NSLog(@"test5 - end - ");
            
        });
        NSLog(@"main ---6--");
    示例代码
         2019-01-26 14:10:42.327067+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342894] main ---1--
         2019-01-26 14:10:42.327227+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342894] main ---6--
         2019-01-26 14:10:42.327229+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342934] test1 begin -
         2019-01-26 14:10:42.327253+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] test2 begin -
         2019-01-26 14:10:45.331341+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342934] test1 - end -
         2019-01-26 14:10:45.331341+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] test2 - end -
         2019-01-26 14:10:45.331612+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] barrier -- start
         2019-01-26 14:10:46.336684+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] barrier -- end
         2019-01-26 14:10:46.336910+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] test4 begin -
         2019-01-26 14:10:46.336911+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342934] test5 begin -
         2019-01-26 14:10:49.341715+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342934] test5 - end -
         2019-01-26 14:10:49.341715+0800 HaiFeiArrangeProject[28551:342935] test4 - end -
    dispatch_barrier_async 执行结果
         2019-01-26 14:10:03.909859+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342041] main ---1--
         2019-01-26 14:10:03.910086+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342080] test1 begin -
         2019-01-26 14:10:03.910101+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342081] test2 begin -
         2019-01-26 14:10:06.913917+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342081] test2 - end -
         2019-01-26 14:10:06.913964+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342080] test1 - end -
         2019-01-26 14:10:06.914284+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342041] barrier -- start
         2019-01-26 14:10:07.915035+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342041] barrier -- end
         2019-01-26 14:10:07.915219+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342041] main ---6--
         2019-01-26 14:10:07.915247+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342081] test4 begin -
         2019-01-26 14:10:07.915251+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342082] test5 begin -
         2019-01-26 14:10:10.919249+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342081] test4 - end -
         2019-01-26 14:10:10.919276+0800 HaiFeiArrangeProject[28531:342082] test5 - end -
    dispatch_barrier_sync执行结果

    结果分析:

    dispatch_barrier_sync(queue,void(^block)())会将queue中barrier前面添加的任务block全部执行后,再执行barrier任务的block,再执行barrier后面添加的任务block,同时阻塞住线程.

    dispatch_barrier_async(queue,void(^block)())会将queue中barrier前面添加的任务block只添加不执行,继续添加barrier的block,再添加barrier后面的block,同时不影响主线程(或者操作添加任务的线程)中代码的执行!

    简单理解就是:sync 阻塞主线程;async:不阻塞! 参看打印的“main ---6--”!!!

    需要注意的:

    若将dispatch_barrier加入到global队列中,dispatch_barrier无效

    在使用栅栏函数时.使用自定义队列才有意义,如果用的是串行队列或者系统提供的全局并发队列,这个栅栏函数的作用等同于一个同步函数的作用 

    2、dispatch_after

         DISPATCH_TIME_NOW,表示从现在开始。
         DISPATCH_TIME_FOREVER,表示遥远的未来
         NSEC:纳秒。
         USEC:微妙。
         MSEC:毫秒
         SEC:秒
         PER:每
         1s=10的3次方 ms(毫秒)
           =10的6次方μs(微秒)
           =10v的9次方ns(纳秒)
         #define NSEC_PER_SEC 1000000000ull 每秒有多少纳秒
         #define NSEC_PER_MSEC 1000000ull   每毫秒有多少纳秒
         #define USEC_PER_SEC 1000000ull    每秒有多少微秒。(注意是指在纳秒的基础上)
         #define NSEC_PER_USEC 1000ull      每微秒有多少纳秒。
         dispatch_after函数并不是延迟对应时间后立即执行block块中的操作,而是将任务追加到对应的队列中,考虑到队列阻塞等情况,所以这个任务从加入队列到真正执行的时间并不准确!
         
         3.0 * NSEC_PER_SEC 表示:3秒

           dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

            NSLog(@"执行任务"); 

        });

    3、dispatch_once  

    typedef void (^TestBlock)(void);
    TestBlock myTestBlock=^(){
        static int count = 0;
        NSLog(@"count = %d",count ++);
        
    };
    - (void)dispatchOnceTest
    {
        /*
         dispatch_once 一般多用于单例构造方法中,目前尚未在其他方法中使用过! 关于单例构造的具体实现也不仅仅只有这个还需要重写其他的方法! 之后完善 单例!!!
         使用dispatch_once需要注意:其block中的包裹的内容,尽量避免与其他类耦合!
         */
        static dispatch_once_t onceToken;
        
        dispatch_once(&onceToken, myTestBlock);
        dispatch_once(&onceToken, myTestBlock);
    
        //虽然执行两次,只有一个输出
        /*
         2019-01-26 15:37:15.438356+0800 HaiFeiArrangeProject[29785:403238] count = 0
         */
    }

    4、dispatch_group_notify  

     //创建队列组
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        NSLog(@"----group--start----");
    
        //封装任务
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(2);
            NSLog(@"1----------%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(1);
            NSLog(@"2----------%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(3);
            NSLog(@"3----------%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        //4.拦截通知
        dispatch_group_notify(group, self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"---dispatch_group_notify------%@",[NSThread currentThread]);
        });
        //不用等待 队列执行完就会执行这个代码
        NSLog(@"----group--end----");
    View Code

    这个代码是 加入到group中的异步操作 这个操作内部是同步的,在这样的情况下 可以如下使用,但是如果异步操作内部也是异步 就需要配合enter和leave实现目前实现的效果! 参看enter 和 leave的操作

    5、dispatch_group_leave 和 dispatch_group_leave

    dispatch_group_t group =dispatch_group_create();
    
        
        dispatch_group_enter(group);
        
        //模拟多线程耗时操作
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            
            dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
                NSLog(@"1---1--begin");
                sleep(3);
                NSLog(@"1---1--end");
                dispatch_group_leave(group);
                
            });
            
        });
        
        dispatch_group_enter(group);
        //模拟多线程耗时操作
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            dispatch_async(self.concurrentQueue, ^{
                NSLog(@"2---2--begin");
                sleep(2);
                NSLog(@"2--2-end");
                dispatch_group_leave(group);
                
            });
        });
        
        dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
            NSLog(@"%@---全部done。。。",[NSThread currentThread]);
        });
        
        NSLog(@"main");
    enter 和 leave
       2019-01-26 16:32:11.860953+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447579] 1---1--begin
         2019-01-26 16:32:11.860953+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447327] main
         2019-01-26 16:32:11.860957+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447367] 2---2--begin
         2019-01-26 16:32:13.861316+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447367] 2--2-end
         2019-01-26 16:32:14.866069+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447579] 1---1--end
         2019-01-26 16:32:14.866708+0800 HaiFeiArrangeProject[30753:447579] <NSThread: 0x6000000f0b40>{number = 3, name = (null)}---全部done。。。
    使用后enter和leave的打印输出
       2019-01-26 16:33:19.111523+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448544] 1---1--begin
         2019-01-26 16:33:19.111520+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448504] main
         2019-01-26 16:33:19.111544+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448871] 2---2--begin
         2019-01-26 16:33:19.111605+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448868] <NSThread: 0x6000019c3600>{number = 3, name = (null)}---全部done。。。
         2019-01-26 16:33:21.113975+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448871] 2--2-end
         2019-01-26 16:33:22.114889+0800 HaiFeiArrangeProject[30784:448544] 1---1--end
    注释掉enter和leave之后的打印输出

     结论:

         1、在加入group的异步操作其内部如果是同步操作,enter和leave加不加均可,若其内部是异步操作,必须使用enter和leave

         2、enter 和 leave 必须是成对的出现:若一对enter和leave 只有enter 会导致notify用不执行,如果只有leave,会直接崩溃!

    6、dispatch_group_wait

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        //异步
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(2);
            NSLog(@"1");
        });
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(1.5);
            NSLog(@"2");
        });
        dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
            sleep(3);
            NSLog(@"3");
        });
        NSLog(@"aaaaa");
        dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 5 * NSEC_PER_SEC);
        long result = dispatch_group_wait(group, time);
        if (result == 0){
            // 属于Dispatch Group的Block全部处理结束
            NSLog(@"全部处理结束");
        }else{
            // 属于Dispatch Group的某一个处理还在执行中
            NSLog(@"某一个处理还在执行中");
        }
        NSLog(@"main");
    wait代码示例
    2019-01-26 15:56:15.450252+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420683] aaaaa
         2019-01-26 15:56:16.453528+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420709] 2
         2019-01-26 15:56:17.451638+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420683] 某一个处理还在执行中
         2019-01-26 15:56:17.451927+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420683] main
         2019-01-26 15:56:17.453986+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420707] 1
         2019-01-26 15:56:18.453192+0800 HaiFeiArrangeProject[30168:420706] 3
    wait2s的打印输出
         2019-01-26 15:57:15.072096+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421617] aaaaa
         2019-01-26 15:57:16.075428+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421665] 2
         2019-01-26 15:57:17.076848+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421915] 1
         2019-01-26 15:57:18.072394+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421920] 3
         2019-01-26 15:57:18.072845+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421617] 全部处理结束
         2019-01-26 15:57:18.073139+0800 HaiFeiArrangeProject[30189:421617] main
    wait5s的打印输出

    这里起了3个异步线程放在一个组里,之后通过dispatch_time_t创建了一个超时时间(2秒),程序之后行,立即输出了aaaaa,这是主线程输出的,

    当遇到dispatch_group_wait时,主线程会被挂起,等待2秒,在等待的过程当中,子线程分别输出了1和2,2秒时间达到后,主线程发现组里的任务并没有全部结束,然后输出了main。

    在这里,如果超时时间设置得比较长(比如5秒),那么会在3秒时第三个任务结束后,立即输出main,也就是说,当组中的任务全部执行完毕时,主线程就不再被阻塞了。

    如果希望永久等待下去,时间可以设置为DISPATCH_TIME_FOREVER。

    7、dispatch_semaphore_wait

    关于信号量的用途 

    7.1:加锁、

    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            //临界区,即待加锁的代码区域
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }

    在这里,当第一条线程访问临界区时,信号量计数为初始值1,

    dispatch_semaphore_wait() 函数判断到计数大于0,于是将计数减1,从而线程允许访问临界区。其它线程因为信号量等于0,就在临界区外等待。

    在第一条线程访问完临界区后,这条线程需要发出一个信号,来表明我已经用完临界区的资源了,下个正在等待的线程可以去访问了。

    dispatch_semaphore_signal()会将信号量计数加1,就好像发出了一个信号一样,下个在临界区前等待的线程会去接收它。接收到了信号的线程判断到信号量计数大于零了,于是访问临界区。

    通过重复这个过程,所有线程都会安全地访问一遍临界区。

    可以参考YYKit中的简单的加锁代码

    - (instancetype)init {
        self = [super init];
        _lock = dispatch_semaphore_create(1);
        return self;
    }
    
    - (NSURL *)imageURL {
        dispatch_semaphore_wait(_lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSURL *imageURL = _imageURL;
        dispatch_semaphore_signal(_lock);
        return imageURL;
    }
    YYKit部分源码参考

    7.2:异步返回、

    - (NSArray *)tasksForKeyPath:(NSString *)keyPath
    
     {
        __block NSArray *tasks = nil;
        dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
        [self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
            if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(dataTasks))]) {
                tasks = dataTasks;
            } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(uploadTasks))]) {
                tasks = uploadTasks;
            } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(downloadTasks))]) {
                tasks = downloadTasks;
            } else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(tasks))]) {
                tasks = [@[dataTasks, uploadTasks, downloadTasks] valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.self"];
            }
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        }];
        dispatch_semaphore_wait(semaphore);
        return tasks;
    }

    这段代码的功能是通过异步的请求取得键路径为 keyPath 的任务数组 tasks,然后返回它。这个方法虽然是异步的,但是执行时间较短。

    碰到这种情况,我们肯定最先想到的是用代码块 block 或者代理 delegate 来实现,然后我们就得去声明一个代理,写一个协议方法,或者写一个带有一个参数的代码块,这里AFNetworking巧妙地通过信号量解决了。

    我们跟之前的加锁对比,可以发现,信号量在创建时计数是0,
    dispatch_semaphore_signal() 函数在 dispatch_semaphore_wait() 函数之前。

    AFNetworking 把 dispatch_semaphore_wait() 函数放在返回语句之前,同时信号量计数初始为0,是为了让线程在 tasks 有值之前一直等待。获取 tasks 的异步操作结束之后,这时候 tasks 赋值好了,于是通过 dispatch_semaphore_signal() 函数发出信号,外面的线程就知道不用等待,可以返回 tasks 了。

    7.3:控制线程并发数

      dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            dispatch_group_async(group, self.concurrentQueue, ^{
                
                dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
                NSLog(@"%d --- 开始 --",i + 1 );
                // 线程操作区域 最多有两个线程在此做事情
                sleep(2);
               
                NSLog(@"%d --- end --",i + 1 );
    
                dispatch_semaphore_signal(semaphore);
            });
        }
        // group任务全部执行完毕回调
        dispatch_group_notify(group, self.concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"done");
        });
    控制并发个数

    备注:在应用场景上,限制线程并发数是为了性能考虑,而加锁是为了安全而考虑。

    遗留问题:信号量是否线程安全?

    文中若有不对之处,还请劳驾之处,谢谢!

    信号量部分分析参考自:https://www.jianshu.com/p/de75da4173cf !

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lisaloveyou1900/p/10324542.html
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