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  • iOS多线程编程之GCD的常见用法

    一、延迟执行
    1.介绍
    iOS常见的延时执行有2种方式

    (1)调用NSObject的方法

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

    // 2秒后再调用self的run方法

    (2)使用GCD函数

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

        // 2秒后异步执行这里的代码...

    });

    2.说明

    第一种方法,该方法在那个线程调用,那么run就在哪个线程执行(当前线程),通常是主线程。

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

    说明:在3秒钟之后,执行run函数

    代码示例:

     1 //
     2 //  YYViewController.m
     3 //  01-GCD的常见使用(延迟执行)
     4 //
     5 //  Created by apple on 14-6-25.
     6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
     7 //
     8 
     9 #import "YYViewController.h"
    10 
    11 @interface YYViewController ()
    12 
    13 @end
    14 
    15 @implementation YYViewController
    16 
    17 - (void)viewDidLoad
    18 {
    19     [super viewDidLoad];
    20     NSLog(@"打印线程----%@",[NSThread currentThread]);
    21     //延迟执行
    22     //第一种方法:延迟3秒钟调用run函数
    23     [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
    24     
    25 }
    26 -(void)run
    27 {
    28     NSLog(@"延迟执行----%@",[NSThread currentThread]);
    29 }
    30 
    31 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    32 {
    33     //在异步函数中执行
    34     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", 0);
    35     
    36     dispatch_sync(queue, ^{
    37         [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:1.0];
    38     });
    39     NSLog(@"异步函数");
    40 }
    41 -(void)test
    42 {
    43     NSLog(@"异步函数中延迟执行----%@",[NSThread currentThread]);
    44 }
    45 @end

    说明:如果把该方法放在异步函数中执行,则方法不会被调用(BUG?)

    第二种方法,

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

           //延迟执行的方法

        });

    说明:在5秒钟之后,执行block中的代码段。

    参数说明:

    什么时间,执行这个队列中的这个任务。

    代码示例:

     1 //
     2 //  YYViewController.m
     3 //  02-GCD常见使用(延迟执行2)
     4 //
     5 //  Created by apple on 14-6-25.
     6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
     7 //
     8 
     9 #import "YYViewController.h"
    10 
    11 @interface YYViewController ()
    12 
    13 @end
    14 
    15 @implementation YYViewController
    16 
    17 - (void)viewDidLoad
    18 {
    19     [super viewDidLoad];
    20 
    21     NSLog(@"打印当前线程---%@",  [NSThread currentThread]);
    22     
    23     //延迟执行,第二种方式
    24      //可以安排其线程(1),主队列
    25      dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();
    26     dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
    27         NSLog(@"主队列--延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);
    28     });
    29     
    30     //可以安排其线程(2),并发队列
    31     //1.获取全局并发队列
    32     dispatch_queue_t queue1= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    33     //2.计算任务执行的时间
    34     dispatch_time_t when=dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC));
    35     //3.会在when这个时间点,执行queue中的这个任务
    36     dispatch_after(when, queue1, ^{
    37         NSLog(@"并发队列-延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);
    38     });
    39 }
    40 
    41 @end

    延迟执行:不需要再写方法,且它还传递了一个队列,我们可以指定并安排其线程。

    如果队列是主队列,那么就在主线程执行,如果队列是并发队列,那么会新开启一个线程,在子线程中执行。

    二、一次性代码

    1.实现一次性代码

    需求:点击控制器只有第一次点击的时候才打印。

    实现代码:

     1 //
     2 //  YYViewController.m
     3 //  03-GCD常见使用(一次性代码)
     4 //
     5 //  Created by apple on 14-6-25.
     6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
     7 //
     8 
     9 #import "YYViewController.h"
    10 
    11 @interface YYViewController ()
    12 @property(nonatomic,assign) BOOL log;
    13 @end
    14 
    15 @implementation YYViewController
    16 
    17 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    18 {
    19     if (_log==NO) {
    20         NSLog(@"该行代码只执行一次");
    21         _log=YES;
    22     }
    23 }
    24 @end

    缺点:这是一个对象方法,如果又创建一个新的控制器,那么打印代码又会执行,因为每个新创建的控制器都有自己的布尔类型,且新创建的默认为NO,因此不能保证改行代码在整个程序中只打印一次。

    2.使用dispatch_once一次性代码

    使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{

        // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

    });

    整个程序运行过程中,只会执行一次。

    代码示例:

     1 //
     2 //  YYViewController.m
     3 //  03-GCD常见使用(一次性代码)
     4 //
     5 //  Created by apple on 14-6-25.
     6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
     7 //
     8 
     9 #import "YYViewController.h"
    10 
    11 @interface YYViewController ()
    12 @property(nonatomic,assign) BOOL log;
    13 @end
    14 
    15 @implementation YYViewController
    16 
    17 //-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    18 //{
    19 //    if (_log==NO) {
    20 //        NSLog(@"该行代码只执行一次");
    21 //        _log=YES;
    22 //    }
    23 //}
    24 
    25 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    26 {
    27     static dispatch_once_t onceToken;
    28     dispatch_once(&onceToken, ^{
    29         NSLog(@"该行代码只执行一次");
    30     });
    31 }
    32 @end

    效果(程序运行过程中,打印代码只会执行一次):

    三、队列组

    需求:从网络上下载两张图片,把两张图片合并成一张最终显示在view上。

    1.第一种方法

    代码示例:

     1 //
     2 //  YYViewController.m
     3 //  04-GCD基本使用(队列组下载图片)
     4 //
     5 //  Created by apple on 14-6-25.
     6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
     7 //
     8 
     9 #import "YYViewController.h"
    10 //宏定义全局并发队列
    11 #define global_quque    dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
    12 //宏定义主队列
    13 #define main_queue       dispatch_get_main_queue()
    14 
    15 @interface YYViewController ()
    16 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1;
    17 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2;
    18 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;
    19 
    20 @end
    21 
    22 @implementation YYViewController
    23 
    24 - (void)viewDidLoad
    25 {
    26     [super viewDidLoad];
    27 }
    28 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    29 {
    30     //获取全局并发队列
    31 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    32     //获取主队列
    33 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();
    34     
    35 //    图片1:http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
    36 //    图片2:http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg
    37     dispatch_async(global_quque, ^{
    38         //下载图片1
    39        UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
    40         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
    41     
    42         //下载图片2
    43        UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
    44         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
    45         
    46         //回到主线程显示图片
    47         dispatch_async(main_queue, ^{
    48              NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
    49             self.imageView1.image=image1;
    50             self.imageView2.image=image2;
    51             //合并两张图片
    52             UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
    53             [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
    54             [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
    55             self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    56             //关闭上下文
    57             UIGraphicsEndImageContext();
    58                NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
    59         });
    60         //
    61     });
    62 }
    63 
    64 //封装一个方法,传入一个url参数,返回一张网络上下载的图片
    65 -(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr
    66 {
    67     NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];
    68     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];
    69     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
    70     return image;
    71 }
    72 @end

    显示效果:

    打印查看:

    问题:这种方式的效率不高,需要等到图片1.图片2都下载完成后才行。

    提示:使用队列组可以让图片1和图片2的下载任务同时进行,且当两个下载任务都完成的时候回到主线程进行显示。

    2.使用队列组解决

    步骤:

    创建一个组

    开启一个任务下载图片1

     开启一个任务下载图片2

    同时执行下载图片1下载图片2操作

    等group中的所有任务都执行完毕, 再回到主线程执行其他操作

    代码示例

      1 //
      2 //  YYViewController.m
      3 //  04-GCD基本使用(队列组下载图片)
      4 //
      5 //  Created by apple on 14-6-25.
      6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
      7 //
      8 
      9 #import "YYViewController.h"
     10 //宏定义全局并发队列
     11 #define global_quque    dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
     12 //宏定义主队列
     13 #define main_queue       dispatch_get_main_queue()
     14 
     15 @interface YYViewController ()
     16 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1;
     17 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2;
     18 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;
     19 
     20 @end
     21 
     22 @implementation YYViewController
     23 
     24 - (void)viewDidLoad
     25 {
     26     [super viewDidLoad];
     27 }
     28 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
     29 {
     30     //    图片1:http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
     31     //    图片2:http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg
     32     
     33     
     34     //1.创建一个队列组
     35         dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
     36     
     37     //2.开启一个任务下载图片1
     38     __block UIImage *image1=nil;
     39     dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
     40         image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
     41         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
     42     });
     43     
     44     //3.开启一个任务下载图片2
     45     __block UIImage *image2=nil;
     46     dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
     47         image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
     48         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
     49     });
     50     
     51     //同时执行下载图片1下载图片2操作
     52     
     53    //4.等group中的所有任务都执行完毕, 再回到主线程执行其他操作
     54     dispatch_group_notify(group,main_queue, ^{
     55         NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
     56         self.imageView1.image=image1;
     57         self.imageView2.image=image2;
     58         
     59         //合并两张图片
     60         //注意最后一个参数是浮点数(0.0),不要写成0。
     61         UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
     62         [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
     63         [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
     64         self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
     65         //关闭上下文
     66         UIGraphicsEndImageContext();
     67         
     68         NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
     69     });
     70     
     71 }
     72 -(void)download2image
     73 {
     74     //获取全局并发队列
     75 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
     76     //获取主队列
     77 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();
     78     
     79     dispatch_async(global_quque, ^{
     80         //下载图片1
     81        UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
     82         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
     83     
     84         //下载图片2
     85        UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
     86         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
     87         
     88         //回到主线程显示图片
     89         dispatch_async(main_queue, ^{
     90              NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
     91             self.imageView1.image=image1;
     92             self.imageView2.image=image2;
     93             //合并两张图片
     94             UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
     95             [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
     96             [image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
     97             self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
     98             //关闭上下文
     99             UIGraphicsEndImageContext();
    100                NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
    101         });
    102         //
    103     });
    104 }
    105 
    106 //封装一个方法,传入一个url参数,返回一张网络上下载的图片
    107 -(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr
    108 {
    109     NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];
    110     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];
    111     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
    112     return image;
    113 }
    114 @end

    打印查看(同时开启了两个子线程,分别下载图片):

    2.补充说明

    有这么1种需求:

    首先:分别异步执行2个耗时的操作

    其次:等2个异步操作都执行完毕后,再回到主线程执行操作

    如果想要快速高效地实现上述需求,可以考虑用队列组

    dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

        // 执行1个耗时的异步操作

    });

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

        // 执行1个耗时的异步操作

    });

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

        // 等前面的异步操作都执行完毕后,回到主线程...

    });

    四,通过GCD中的dispatch_barrier_(a)sync加强对sync中所谓等待的理解

    首先解释下标题里地括号是什么意思,GCD有个函数叫dispatch_barrier_async,还有个函数叫dispatch_barrier_sync

    假设我们原先有6个任务要执行,我们现在要插入一个任务0,这个任务0要在1、2、3都并发执行完了之后才能执行,而4、5、6号任务要在这个任务0结束后才允许并发。大致的意思就跟下面这个图一样 

    对于这样一种需求,很多朋友的第一反应就是用个group就解决了。确实如此,但是系统提供了一种更加简单地方法,那就是dispatch_barrier_async,我们只要按照前面所述的顺序将任务分配到队列就OK,剩下的都不用管了。dispatch_barrier_async的参数跟dispatch_async一模一样的。

    下面开始讲正题 
    总结前面所说,dispatch_barrier_async是会等待前面提到的任务0结束的,注意这里是async。说到等待大家必然会想到dispatch_sync,dispatch_sync的任务是串行的,会等待任务结束程序再继续往下走。那dispatch_barrier是否存在一个sync的方法呢?存在……那么问题来了……那dispatch_barrier_async和dispatch_barrier_sync的区别在哪呢?如果没有区别的话苹果何必搞出2个函数呢,区别必然是有的。

    先贴上代码,代码非常简单,就是按照之前提的需求写的。 

    barrier里给了一个比较费时的操作便于看清楚

    给的图里写的是dispatch_barrier_sync,因为我们需要先看看我们熟悉的等待——sync是什么效果,直接跑起来 

    可以看到,确实是1、2、3号任务并发执行完了,然后再执行的我们的0号任务,再并发执行的4、5、6号任务,当然,point3和barrier之间是有明显停顿的,截图无法表现。对于这个输出,应该是意料之中的。截下来,我们来看看async的效果

    代码进行一点点修改,dispatch_barrier_sync改成dispatch_barrier_async。我这里先把aaa、bbb的输出隐藏掉。改完代码可以直接跑起来,我们一起看看结果 

    好像除了aaa、bbb之外其它的都跟上面sync的情况一模一样(当然,并发的顺序无法控制),而且point3和barrier之间同样有明显停顿,看来,这个dispatch_barrier_async确实会等待它的任务0执行完。

    既然这样那dispatch_barrier_async和dispatch_barrier_sync究竟有什么区别呢?我们把aaa、bbb的输出打开看看就知道了。 

    区别很明显,跟sync的情况相比,aaa、bbb的输出位置完全不同,async的时候aaa的输出在任务0结束之前,sync的aaa输出在任务0结束之后。

    总结:
    dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_async的共同点: 
    1、都会等待在它前面插入队列的任务(1、2、3)先执行完 
    2、都会等待他们自己的任务(0)执行完再执行后面的任务(4、5、6)

    dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_async的不共同点: 
    在将任务插入到queue的时候,dispatch_barrier_sync需要等待自己的任务(0)结束之后才会继续程序,然后插入被写在它后面的任务(4、5、6),然后执行后面的任务 
    而dispatch_barrier_async将自己的任务(0)插入到queue之后,不会等待自己的任务结束,它会继续把后面的任务(4、5、6)插入到queue

    所以,dispatch_barrier_async的不等待(异步)特性体现在将任务插入队列的过程,它的等待特性体现在任务真正执行的过程。

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