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。