在ios的开发和学习中多线程编程是必须会遇到并用到的,ios本身也是和大部分语言一样,提供了NSThread线程类,但是实际上我们不会手动的去创建一个线程来处理任务,然后再加到某个队列再执行最后关闭等等。因为这些是系统比较底层的api类,处理起来太过麻烦,所以苹果自己给我们封装了一套处理多线程的神器——GCD(Grand Central Dispatch),牛逼的调度系统!有了他我们不需要再和线程打交道,只需要把相应的任务添加到一个队列中就行了,它会自动的根据当前CPU的资源情况,给我们分配和创建相应的线程,来处理我们的操作。听起来是不是很诱人,很省事,赶紧熟悉一下怎么使用它。
1.同步:根据代码更容易说明问题
for (int i = 0 ; i < 10; i++) { UIImage *img = [self getImgeWith:[urlArr objectForIndex:i]]; [myImgV[i] setImage:img]; } 假设我要加载10个图片,我现在拥有这些图片的资源地址,保存在一个数组中。 我们先以获取第一张图片来举例: 同步执行的概念就是,我获取完第一张图片的, 执行了for循环第一句后会去下载图片,必须等返回了img后,我才能执行第二句,UI界面的刷新。 如果第一句返回的时间需要10秒,那我程序的响应就仿佛一直卡在这里一样,我无法进行其他操作。必须等它返回!! 因此,同步的一个很好理解的就是,一步走到黑,一步一步的往下走,上面的执行完了以后,才可以执行下面的操作。
2.异步
for (int i = 0 ; i < 10; i++) { dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // 处理耗时操作的代码块... UIImage *img = [self getImgeWith:[urlArr objectForIndex:i]]; //通知主线程刷新 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ //回调或者说是通知主线程刷新, [myImgV[i] setImage:img]; }); }); 看了这代码,我们会说,异步操作那个假设还是要10秒啊,总体看来,执行一张图片的时间加载还是要在10秒左右啊, 貌似异步没什么鸟用么。但是,别忽略了其中一点,也是核心的一点,此时我们图片获取操作放在里一个线程队列里, 此刻,虽然我们看着图片的加载还是需要10秒才会出来,但是,在这10秒期间,我们的UI主线程是可以操作的,比如界面上有个按钮,你是可以按的 而不是如上面的同步,在10秒期间,我是只能干等着,什么都做不了。 异步的核心概念就是一个新线程,一个消息回调通知。 把耗时的操作放在子线程,不要阻塞主线程,等耗时任务处理好以后,回到主线程刷新UI。
补充说明:或许你会觉得同步怎么这么low,直接卡住了,往下面都不能操作了,那为什么还需要同步这个概念,注意了,不要被这些现象所迷惑,其实上面的异步里面也是有同步的思想的,比如上面设置图片的操作就必须在图片下载完成以后才可以进行,这就是典型的同步的思想,后面一步必须要等到前面一步操作的结果。总结来说:一次数据获取和图像填充,其实算是一个图像获取加载事件,这个事件可以说包含两个单元,加载和填充。 而整个这个事件对于我们点击其他按钮并无关系(主线程的操作),那么也就说明了无需同步,但是这两个单元之间是需要同步的。所以当你要进行异步的操作的时候,要分清楚使用的场景和事件之间的关系。
3.并行
我们还是以上代码为例。一个for循环。其实上面代码过后,我是创建了10个异步线程。 这10个线程分别下载自己的图片,互不相干,等于效率高了10倍。(当然这个是否会并行,是要看这10个线程加到的队列的类型,是并行队列还是串行队列,这个下面会有详细介绍)。
提交到一个队列的任务,比如提交了任务1和任务2,在任务1开始执行,并且没有执行完毕时候,任务2就可以开始执行。补充一点,全局队列默认就是并行的
4.串行
提交到一个队列中的任务,比如提交了任务1和任务2,只有任务1结束后,任务2才可执行
PS:简单阐述下异步和并发关系。 (借鉴的一片博客里面的比喻,感觉很形象,利于理解) 其实看了上面说的,异步只是提供了一种多线程处理的概念, 并发是更像是异步的一种大规模实现。 就好比说,异步提出了可以用小弟去收保护费,收完了告诉并交给自己,而我在期间做其他要做的事。 并发突然想到,异步这个很有道理啊,那我有4个地方要收,一个小弟去收,虽然我还是可以闲着做其他的事, 但是小弟跑四个地方,我拿到钱所需要的时间还是和我自己去收一样的,只不过我不用那么费劲了,还能做其他事了。 因此,并发觉得应该派四个小弟去,因为每个场地的保护费各不相干的。(刚看了个纽约黑帮~)。 因此说,异步解决了线程堵塞,而并发则是在异步的基础上,提高了符合特性事件的处理时间效率。 注意上面的符合特性的意义,就是说在合适的场景使用,如果10个图片下载本身相互间是没什么联系,这个时候是没有问题的,可以进行并发下载。
但是,最后一个事件需要处理计算这10个图片的总容量值。 那么这个时候可以用 dispatch_group_async。将这些下载的操作放在一个组里面,等全部下载完成 进行计算,总在要分清使用场景吧!!!
简介:GCD是对多线程、多核开发较完整的封装。在使用GCD的时候,系统会自动根据CPU使用情况进行调度,所以GCD是 一个简单易用,但是效果很好地多线程多核开发工具
一、概念与类型 对于GCD来说,所有的执行都放到队列中(queue),队列的特点是FIFO(先提交的先执行)。 GCD的队列分为几种,主队列(main),全局队列(global),用户创建队列(create) 对于全局队列,默认有四个,分为四个优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH :优先级最高,在default,和low之前执行 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 默认优先级,在low之前,在high之后 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW 在high和default后执行 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND:提交到这个队列的任务会在high优先级的任务和已经提交到background队列的执行完后执行。官方文档:(the queue is scheduled for execution after all high priority queues have been scheduled and the system runs items on a thread whose priority is set for background status.)
注意:提交到队列中的任务是串行执行,还是并行执行由队列本身决定。
二、示例详解
[plain] view plain copy func dispatch_async(_ queue: dispatch_queue_t!, _ block: dispatch_block_t!) 参数: queue 提交到的队列,队列的类型决定了是串行还是并行执行队列中的任务 block 要执行的操作 [plain] view plain copy func dispatch_async_f(_ queue: dispatch_queue_t!, _ context: UnsafeMutablePointer<Void>, _ work: dispatch_function_t) 参数 queue 提交到的队列,队列的类型决定了是串行还是并行执行队列中的任务 context 传递给work的参数work 执行的函数(C语言函数)
dispatch_sync 和 dispatch_sync的参数和上述对应一致,所以不再列出
总得来说带有后缀_f(比如dispatch_sync_f,dispatch_after_f)就是提交给队列一个C语言函数,因为极少用到这种形式,这里仅给出一个简单例子,后面的涉及到_f的都略过。 1、dispatch_async/dispatch_sync 功能:提交到队列中异步/同步执行 本示例:下载一张图片,图片下载完毕后通知UI改变 注意: 要改变UI必须在主队列上执行 这里用到了一个获取全局队列的函数 [plain] view plain copy func dispatch_get_global_queue(_ identifier: Int, _ flags: UInt) -> dispatch_queue_t! 这个函数的第一个参数是队列的优先级,第二个参数尚没有意义,直接写0就可以了。 创建一个基于单页面的Swift工程,然后在ViewController.swift中, [plain] view plain copy class ViewController: UIViewController{ var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200)) override func viewDidLoad(){ super.viewDidLoad() imageview.contentMode = UIViewContentMode.ScaleAspectFit self.view.addSubview(imageview) let url = "http://f.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/e1fe9925bc315c60191d32308fb1cb1348547760.jpg" let imageURL = NSURL(string:url) var globalQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0) dispatch_async(globalQueueDefault){ var imageData = NSData(contentsOfURL:imageURL!) var image = UIImage(data:imageData!) if let successfulImage = image{ sleep(2) dispatch_async(dispatch_get_main_queue()){ self.imageview.image = successfulImage } } } } override func didReceiveMemoryWarning(){ super.didReceiveMemoryWarning() } } 执行,观察下效果: view立刻载入,然后过一段时间,图片下载完了,UI改变 然后,我们观察dispatch_sync 只需要修改这一行即可 [plain] view plain copy dispatch_sync(globalQueueDefault,0){ 执行,观察下效果: view载入很慢,但是在载入的时候,图片下载完了。UI已经改变。可以打在这一行打断点,会发现异步执行会立刻返回,同步执行会等待执行结束后返回。 所以,当我们有一件非常耗时的事情,放到后台队列中去做,等做完了通知UI改变,是不会阻塞UI,降低用户体验的。三、理解下并行队列和串行队列 这里用到了一个函数
[plain] view plain copy func dispatch_queue_create(_ label: UnsafePointer<Int8>, _ attr: dispatch_queue_attr_t!) -> dispatch_queue_t! 参数 label String类型的队列标示符,通常取做com.companyname.productname.functionname attr 两种类型。DISPATCH_QUEUE_SERIAL创建一个顺序执行队列, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT创建同时执行队列 ViewController的完整代码,这里提交两个任务,通过输出来判断是并行队列,还是串行队列 [plain] view plain copy class ViewController: UIViewController{ var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200)) override func viewDidLoad(){ super.viewDidLoad() dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)){ for var i = 0;i < 5;i++ { NSLog("First task:%d",i) sleep(1) } } dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)){ for var j = 0;j < 5;j++ { NSLog("Second task:%d",j) sleep(1) } } println("dispatch is over") } override func didReceiveMemoryWarning(){ super.didReceiveMemoryWarning() } }这里执行输出为:
[plain] view plain copy First task:0 Second task:0 First task:1 Second task:1 First task:2 Second task:2 First task:3 Second task:3 First task:4 Second task:4 这段代码执行时间4.03s
然后,我们使用串行执行的队列 [plain] view plain copy class ViewController: UIViewController{ var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200)) override func viewDidLoad(){ super.viewDidLoad() var serialQueue = dispatch_queue_create(label: "com.test.helloHwc",attr:DISPATCH_QUEUE_SERIAL) dispatch_async(serialQueue){ for var i = 0;i < 5;i++ { NSLog("First task:%d",i) sleep(1) } } dispatch_async(serialQueue){ for var j = 0;j < 5;j++ { NSLog("Second task:%d",j) sleep(1) } } println("dispatch is over") } override func didReceiveMemoryWarning(){ super.didReceiveMemoryWarning() } }
这里输出为
[plain] view plain copy First task:0 First task:1 First task:2 First task:3 First task:4 Second task:0 Second task:1 Second task:2 Second task:3 Second task:4 这段代码执行时间8.06秒
看出来并行和串行执行的差别了吧。
所以,记住一点,把过程不相关的任务,提交到并行的队列中会显著提高效率
补充,注意理解,是过程不想关的,也就是不用分具体执行的细节,只要结果得到就行了,这种是并行的适用的场景。如果是后面的操作需要前一步操作的结果,那就只能串行了。
以上就是GCD的常用的情况,后续有需要补充的,再添加进来。