详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用

GCD的基本使用

一、主队列介绍

主队列:是和主线程相关联的队列,主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中得任务,都会放到主线程中执行。
提示:如果把任务放到主队列中进行处理,那么不论处理函数是异步的还是同步的都不会开启新的线程。
获取主队列的方式:


 dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();

(1)使用异步函数执行主队列中得任务,代码示例:


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//  YYViewController.m

//  12-GCD的基本使用(主队列)

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//  Created by 孔医己 on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];         //打印主线程      NSLog(@"打印主线程--%@", [NSThread mainThread]);          //1.获取主队列     dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();     //2.把任务添加到主队列中执行     dispatch_async(queue, ^{         NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务1--%@",[NSThread currentThread]);     });     dispatch_async(queue, ^{         NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务2--%@",[NSThread currentThread]);     });     dispatch_async(queue, ^{         NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务3--%@",[NSThread currentThread]);     }); }

@end


执行效果:

(2)使用同步函数,在主线程中执行主队列中得任务,会发生死循环,任务无法往下执行。示意图如下:

二、基本使用

1.问题 

任务1和任务2是在主线程执行还是子线程执行,还是单独再开启一个新的线程?


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//  YYViewController.m

//  13-GCD基本使用(问题)

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//  Created by 孔医己 on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];     //开启一个后台线程,调用执行test方法     [self performSelectorInBackground:@selector(test) withObject:nil]; }

-(void)test {     NSLog(@"当前线程---%@",[NSThread currentThread]);     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);         //异步函数     dispatch_async(queue, ^{         NSLog(@"任务1所在的线程----%@",[NSThread currentThread]);     });         //同步函数     dispatch_sync(queue, ^{         NSLog(@"任务2所在的线程----%@",[NSThread currentThread]);     }); }

@end


打印结果:

2.开启子线程,加载图片


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//  YYViewController.m

//  14-GCD基本使用(下载图片)

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//  Created by 孔医己 on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];     }

//当手指触摸屏幕的时候,从网络上下载一张图片到控制器的view上显示 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {         //1.获取一个全局串行队列     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);     //2.把任务添加到队列中执行     dispatch_async(queue, ^{                 //打印当前线程         NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);       //3.从网络上下载图片         NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];         NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];         UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];         //提示         NSLog(@"图片加载完毕");                  //4.回到主线程,展示图片         [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];     }); }

@end


显示效果:

打印结果:

要求使用GCD的方式,在子线程加载图片完毕后,主线程拿到加载的image刷新UI界面。


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//  YYViewController.m

//  14-GCD基本使用(下载图片)

//

//  Created by 孔医己 on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];     }

//当手指触摸屏幕的时候,从网络上下载一张图片到控制器的view上显示 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {         //1.获取一个全局串行队列     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);     //2.把任务添加到队列中执行     dispatch_async(queue, ^{                 //打印当前线程         NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);       //3.从网络上下载图片         NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];         NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];         UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];         //提示         NSLog(@"图片加载完毕");                 //4.回到主线程,展示图片 //        [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{             self.imageView.image=image;             //打印当前线程             NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);         });     }); }

@end


打印结果:

好处:子线程中得所有数据都可以直接拿到主线程中使用,更加的方便和直观。

 

三、线程间通信

从子线程回到主线程


dispatch_async( dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执⾏耗时的异步操作...

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

// 回到主线程,执⾏UI刷新操作 }); });


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:


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//  YYViewController.m

//  01-GCD的常见使用(延迟执行)

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//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];     NSLog(@"打印线程----%@",[NSThread currentThread]);     //延迟执行     //第一种方法:延迟3秒钟调用run函数     [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];     } -(void)run {     NSLog(@"延迟执行----%@",[NSThread currentThread]); }

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {     //在异步函数中执行     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", 0);         dispatch_sync(queue, ^{         [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:1.0];     });     NSLog(@"异步函数"); } -(void)test {     NSLog(@"异步函数中延迟执行----%@",[NSThread currentThread]); } @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:


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//  YYViewController.m

//  02-GCD常见使用(延迟执行2)

//

//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad];

    NSLog(@"打印当前线程---%@",  [NSThread currentThread]);          //延迟执行,第二种方式      //可以安排其线程(1),主队列      dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();     dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{         NSLog(@"主队列--延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);     });         //可以安排其线程(2),并发队列     //1.获取全局并发队列     dispatch_queue_t queue1= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);     //2.计算任务执行的时间     dispatch_time_t when=dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC));     //3.会在when这个时间点,执行queue中的这个任务     dispatch_after(when, queue1, ^{         NSLog(@"并发队列-延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);     }); }

@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:


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//  YYViewController.m

//  03-GCD常见使用(一次性代码)

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//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController () @property(nonatomic,assign) BOOL log; @end

@implementation YYViewController

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {     if (_log==NO) {         NSLog(@"该行代码只执行一次");         _log=YES;     } } @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:


//

//  YYViewController.m

//  03-GCD常见使用(一次性代码)

//

//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController () @property(nonatomic,assign) BOOL log; @end



@implementation YYViewController

//-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event //{ //    if (_log==NO) { //        NSLog(@"该行代码只执行一次"); //        _log=YES; //    } //}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {     static dispatch_once_t onceToken;     dispatch_once(&onceToken, ^{         NSLog(@"该行代码只执行一次");     }); } @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:


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//  YYViewController.m

//  04-GCD基本使用(队列组下载图片)

//

//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h" //宏定义全局并发队列 #define global_quque    dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) //宏定义主队列 #define main_queue       dispatch_get_main_queue()

@interface YYViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad]; } -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {     //获取全局并发队列 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);     //获取主队列 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();     //    图片1:http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg //    图片2:http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg     dispatch_async(global_quque, ^{         //下载图片1        UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);             //下载图片2        UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);                 //回到主线程显示图片         dispatch_async(main_queue, ^{              NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);             self.imageView1.image=image1;             self.imageView2.image=image2;             //合并两张图片             UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);             [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];             [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];             self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();             //关闭上下文             UIGraphicsEndImageContext();                NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);         });         //     }); }

//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 -(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr {     NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];     return image; } @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


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//  YYViewController.m

//  04-GCD基本使用(队列组下载图片)

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//  Created by apple on 14-6-25.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

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#import "YYViewController.h" //宏定义全局并发队列 #define global_quque    dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) //宏定义主队列 #define main_queue       dispatch_get_main_queue()

@interface YYViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2; @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;

@end



@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad {     [super viewDidLoad]; } -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {     //    图片1:http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg     //    图片2:http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg             //1.创建一个队列组         dispatch_group_t group = dispatch_group_create();          //2.开启一个任务下载图片1     __block UIImage *image1=nil;     dispatch_group_async(group, global_quque, ^{         image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);     });         //3.开启一个任务下载图片2     __block UIImage *image2=nil;     dispatch_group_async(group, global_quque, ^{         image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);     });         //同时执行下载图片1\下载图片2操作        //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     dispatch_group_notify(group,main_queue, ^{         NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);         self.imageView1.image=image1;         self.imageView2.image=image2;                 //合并两张图片         //注意最后一个参数是浮点数(0.0),不要写成0。         UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);         [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];         [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];         self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();         //关闭上下文         UIGraphicsEndImageContext();                 NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);     });     } -(void)download2image {     //获取全局并发队列 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);     //获取主队列 //    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();         dispatch_async(global_quque, ^{         //下载图片1        UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];         NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);             //下载图片2        UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];         NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);                 //回到主线程显示图片         dispatch_async(main_queue, ^{              NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);             self.imageView1.image=image1;             self.imageView2.image=image2;             //合并两张图片             UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);             [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];             [image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];             self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();             //关闭上下文             UIGraphicsEndImageContext();                NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);         });         //     }); }

//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 -(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr {     NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];     return image; } @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...

});

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