iOS多线程开发之GCD 用法入门

我们知道，在iOS中进行多线程编程，主要有三种方式:【NSThread】、【NSOperation】和【GCD】。其中又以【GCD】为苹果官方最为推荐。本文将利用一个简单的demo，简述GCD的用法入门，以及本人对GCD的一点肤浅理解和学习心得。

先把参考文章列出：

http://www.cnblogs.com/kenshincui/p/3983982.html

http://www.cnblogs.com/sunfrog/p/3305614.html

http://mobile.51cto.com/iphone-446101.htm

http://mobile.51cto.com/iphone-402964.htm

http://mobile.51cto.com/iphone-386596.htm

http://www.cnblogs.com/yangecnu/p/3164167.html

这里重点推荐 http://www.dreamingwish.com/frontui/article/default/the-of-of-of-gcd-tutorial.html GCD系列教程！

关于【NSThread】和【NSOperation】其实在我之前的博文中有所涉及，比如我的这篇博文http://www.cnblogs.com/pigpigDD/p/3975852.html 使用了NSThread方式进行子线程NSTimer计时；以及我的这片博文：http://www.cnblogs.com/pigpigDD/p/3956308.html 使用了NSOperation子类进行网络请求。

下面来说说GCD。

GCD的使用中，最基本也是最核心的概念就是dispatch queue队列。dispatch queue是一个对象，它可以接受任务，并将任务以先到先执行的顺序来执行。dispatch queue可以是并发的或串行的。并发任务会像NSOperationQueue那样基于系统负载来合适地并发进行，串行队列同一时间只执行单一任务。并且，它可以嵌套使用。

1，并行、串行、并行的概念：

并发：在单核心上，多个线程，交替轮换地执行任务命令，每次执行一个任务

串行：在单核心上，一个线程，顺次地执行任务命令，每次执行一个任务

并行：在多核心上，多个线程，同时交替轮换执行任务命令，每次有多个任务同时在多个核心上执行

2，GCD中的三种队列类型

2.1，The main queue: 与主线程功能相同。实际上，提交至main queue的任务会在主线程中执行。main queue可以调用dispatch_get_main_queue()来获得。因为main queue是与主线程相关的，所以这是一个串行队列。

2.2，Global queues: 全局队列是并发队列，并由整个进程共享。进程中存在三个全局队列：高、中（默认）、低三个优先级队列。可以调用dispatch_get_global_queue函数传入优先级来访问队列。

2.3，用户队列: 用户队列 (GCD并不这样称呼这种队列, 但是没有一个特定的名字来形容这种队列，所以我们称其为用户队列) 是用函数 dispatch_queue_create 创建的队列. 这些队列是串行的，可以用来完成同步机制, 有点像传统线程中的mutex。

        2.3.1，dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.serial",DISPATCH_QUEUE_SERIAL); 生成一个串行队列，队列中的block按照先进先出（FIFO）的顺序去执行，实际上为单线程执行。第一个参数是队列的名称，在调试程序时会非常有用，所有尽量不要重名了。

        2.3.2，dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.concurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 生成一个并发执行队列，block被分发到多个线程去执行。

3，分别用串行队列和并发队列演示一个demo

3.1，串行队列加载一系列图片

串行队列，正如前面所说的，就是队列中一系列的任务，按照先进先处理的方式，“排队按序”执行。这里使用了我自己创建了一个串行队列。

//
//  MainView.m
//  GCDDemo
//
//  Created by pigpigdaddy on 14-9-29.
//  Copyright (c) 2014年 pigpigdaddy. All rights reserved.
//

#import "MainView.h"

#define ROW_COUNT 5
#define COLUMN_COUNT 3
#define IMAGEVIEW_BASE_TAG 100

@interface MainView()

@property (nonatomic, strong)NSMutableArray *dataArray;
@property (nonatomic, strong)UIScrollView *scrollView;

@end

@implementation MainView

- (id)initWithFrame:(CGRect)frame
{
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        // Initialization code
        [self initData];
        [self initView];
    }
    return self;
}

- (void)initData
{
    // 存储图片地址的数组
    self.dataArray = [[NSMutableArray alloc] init];
    for (int i = 0; i<ROW_COUNT*COLUMN_COUNT; i++) {
        [self.dataArray addObject:[NSString stringWithFormat:@"http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/pigpigDD/616506/o_%d.png", i+1]];
    }
}

- (void)initView
{
    // 创建scrollView
    self.scrollView = [[UIScrollView alloc] initWithFrame:self.bounds];
    [self addSubview:self.scrollView];
    
    // 创建用于显示的UIImageView
    for (int i = 0; i<ROW_COUNT; i++) {
        for (int j = 0; j<COLUMN_COUNT; j++) {
            UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(100*(j%COLUMN_COUNT)+5, 110*(i%ROW_COUNT)+5, 100, 110)];
            imageView.tag = IMAGEVIEW_BASE_TAG+j+i*3;
            [self.scrollView addSubview:imageView];
        }
    }
    self.scrollView.contentSize = CGSizeMake(320, 575);
    
    // 开始加载的按钮
    UIButton *button = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];
    button.backgroundColor = [UIColor lightGrayColor];
    button.frame = CGRectMake(100, self.bounds.size.height-50,80, 30);
    [button setTitle:@"开始加载" forState:UIControlStateNormal];
    [button addTarget:self action:@selector(loadImage) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [self addSubview:button];
}

- (void)downImage:(int)index{
    // 获取图片
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:[NSString stringWithFormat:@"%@", [self.dataArray objectAtIndex:index]]];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    
    // 获取主线程队列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    // 在主线程中更新下载好的图片
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        UIImageView *imageView = (UIImageView *)[self viewWithTag:IMAGEVIEW_BASE_TAG + index];
        imageView.image = image;
    });
}


- (void)loadImage
{
    // 创建一个串行队列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.dispatch.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    for (int i = 0; i<ROW_COUNT*COLUMN_COUNT; i++) {
        dispatch_async(serialQueue, ^{
            [self downImage:i];
        });
    }
}

@end

这里的MainView是我自定义的一个继承自UIView的类，他在window的rootViewController实例中初始化并加载。

效果：

可以看到，当点击“开始加载”按钮后，图片按照设置的顺序依次下载并显示。同时上下滑动scrollView，由于下载图片数据不发生在主线程，所以不会发生卡顿的现象。

3.2，并发队列加载一系列图片

采用并发队列，图片无序下载并显示。这里只需要修改-(void)loadImage函数实现即可：

-(void)loadImage{
    int count=ROW_COUNT*COLUMN_COUNT;
    
    // 使用全局并发队列
    //dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    // 使用自己创建的并发队列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.dispatch.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //创建多个线程用于填充图片
    for (int i=0; i<count; ++i) {
        //异步执行队列任务
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            [self downImage:i];
        });
    }
}

正如2.2和2.3中所写的，并发队列可以使用全局并发队列，也可以使用自己创建的并发队列。

效果如下：

4，注意点：

不论是串行队列还是并发队列，只有在异步调用的时候才是真正启用了多线程，使用同步调用则其实是在主线程上运行！你可以NSLog打出[NSThread currentThread];来分析。

以上对GCD的基本用法，和一些基本概念做了归纳总结。我觉得其实GCD的基本使用是很简单的，但是GCD中有很多细节，和一些进阶的东西，还是值得好好研究学习的。争取在以后的文章中，慢慢归纳总结出来。