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iosGCD基本用法

編輯:IOS開發綜合

Grand Central Dispatch(GCD)是異步執行任務的技術之一。一般將應用程序中記述的線程管理用的代碼在系統級中實現。開發者只需要定義想執行的任務並追加到適當的Dispatch Queue中,GCD就能生成必要的線程並計劃執行任務。由於線程管理是作為系統的一部分來實現的,因此可統一管理,也可執行任務,這樣就比以前的線程更有效率。

 

Dispatch Queue

Dispatch Queue是用來執行任務的隊列,是GCD中最基本的元素之一。

Dispatch Queue分為兩種:

 

Serial Dispatch Queue,按添加進隊列的順序(先進先出)一個接一個的執行Concurrent Dispatch Queue,並發執行隊列裡的任務 簡而言之,Serial Dispatch Queue只使用了一個線程,Concurrent Dispatch Queue使用了多個線程(具體使用了多少個,由系統決定)。 可以通過兩種方式來獲得Dispatch Queue,第一種方式是自己創建一個:

letmyQueue:dispatch_queue_t=dispatch_queue_create("com.xxx",nil)

第一個參數是隊列的名稱,一般是使用倒序的全域名。雖然可以不給隊列指定一個名稱,但是有名稱的隊列可以讓我們在遇到問題時更好調試;當第二個參數為nil時返回Serial Dispatch Queue,如上面那個例子,當指定為DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT時返回Concurrent Dispatch Queue。

需要注意一點,如果是在OS X 10.8或iOS6以及之後版本中使用,Dispatch Queue將會由ARC自動管理,如果是在此之前的版本,需要自己手動釋放,如下:

 

letmyQueue:dispatch_queue_t=dispatch_queue_create("com.xxx",nil)

dispatch_async(myQueue, { () -> Voidin

println("in Block")

})

dispatch_release(myQueue)

 

以上是通過手動創建的方式來獲取Dispatch Queue,第二種方式是直接獲取系統提供的Dispatch Queue。

要獲取的Dispatch Queue無非就是兩種類型:

 

Main Dispatch QueueGlobal Dispatch Queue / Concurrent Dispatch Queue 一般只在需要更新UI時我們才獲取Main Dispatch Queue,其他情況下用Global Dispatch Queue就滿足需求了:

//獲取Main Dispatch Queue

letmainQueue =dispatch_get_main_queue()

//獲取Global Dispatch Queue

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

得到的Global Dispatch Queue實際上是一個Concurrent Dispatch Queue,Main Dispatch Queue實際上就是Serial Dispatch Queue(並且只有一個)。 獲取Global Dispatch Queue的時候可以指定優先級,可以根據自己的實際情況來決定使用哪種優先級。 一般情況下,我們通過第二種方式獲取Dispatch Queue就行了。  

dispatch_after

dispatch_after能讓我們添加進隊列的任務延時執行,比如想讓一個Block在10秒後執行:

 

vartime =dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (Int64)(10*NSEC_PER_SEC))

dispatch_after(time, globalQueue) { () -> Voidin

println("在10秒後執行")

}

 

NSEC_PER_SEC表示的是秒數,它還提供了NSEC_PER_MSEC表示毫秒。

上面這句dispatch_after的真正含義是在10秒後把任務添加進隊列中,並不是表示在10秒後執行,大部分情況該函數能達到我們的預期,只有在對時間要求非常精准的情況下才可能會出現問題。

獲取一個dispatch_time_t類型的值可以通過兩種方式來獲取,以上是第一種方式,即通過dispatch_time函數,另一種是通過dispatch_walltime函數來獲取,dispatch_walltime需要使用一個timespec的結構體來得到dispatch_time_t。通常dispatch_time用於計算相對時間,dispatch_walltime用於計算絕對時間,我寫了一個把NSDate轉成dispatch_time_t的Swift方法:

 

funcgetDispatchTimeByDate(date:NSDate) ->dispatch_time_t{

letinterval = date.timeIntervalSince1970

varsecond =0.0

letsubsecond =modf(interval, &second)

vartime =timespec(tv_sec:__darwin_time_t(second), tv_nsec: (Int)(subsecond * (Double)(NSEC_PER_SEC)))

returndispatch_walltime(&time,0)

}

這個方法接收一個NSDate對象,然後把NSDate轉成dispatch_walltime需要的timespec結構體,最後再把dispatch_time_t返回,同樣是在10秒後執行,之前的代碼在調用部分需要修改成:

vartime=getDispatchTimeByDate(NSDate(timeIntervalSinceNow:10))

dispatch_after(time, globalQueue) { () -> Voidin

println("在10秒後執行")

}

這就是通過絕對時間來使用dispatch_after的例子。

 

dispatch_group

可能經常會有這樣一種情況:我們現在有3個Block要執行,我們不在乎它們執行的順序,我們只希望在這3個Block執行完之後再執行某個操作。這個時候就需要使用dispatch_group了:

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

letgroup =dispatch_group_create()

 

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("1")

}

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("2")

}

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("3")

}

dispatch_group_notify(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("completed")

}

輸出的順序與添加進隊列的順序無關,因為隊列是Concurrent Dispatch Queue,但“completed”的輸出一定是在最後的: [plain]view plaincopy   print?在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
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completed 除了使用dispatch_group_notify函數可以得到最後執行完的通知外,還可以使用

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

letgroup =dispatch_group_create()

 

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("1")

}

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("2")

}

dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Voidin

println("3")

}

//使用dispatch_group_wait函數

dispatch_group_wait(group,DISPATCH_TIME_FOREVER)

println("completed")

需要注意的是,dispatch_group_wait實際上會使當前的線程處於等待的狀態,也就是說如果是在主線程執行dispatch_group_wait,在上面的Block執行完之前,主線程會處於卡死的狀態。可以注意到dispatch_group_wait的第二個參數是指定超時的時間,如果指定為DISPATCH_TIME_FOREVER(如上面這個例子)則表示會永久等待,直到上面的Block全部執行完,除此之外,還可以指定為具體的等待時間,根據dispatch_group_wait的返回值來判斷是上面block執行完了還是等待超時了。 最後,同之前創建dispatch_queue一樣,如果是在OS X 10.8或iOS 6以及之後版本中使用,Dispatch Group將會由ARC自動管理,如果是在此之前的版本,需要自己手動釋放。  

dispatch_barrier_async

dispatch_barrier_async就如同它的名字一樣,在隊列執行的任務中增加“柵欄”,在增加“柵欄”之前已經開始執行的block將會繼續執行,當dispatch_barrier_async開始執行的時候其他的block處於等待狀態,dispatch_barrier_async的任務執行完後,其後的block才會執行。我們簡單的寫個例子,假設這個例子有讀文件和寫文件的部分:

 

funcwriteFile() {

NSUserDefaults.standardUserDefaults().setInteger(7, forKey:"Integer_Key")

}

 

funcreadFile(){

print(NSUserDefaults.standardUserDefaults().integerForKey("Integer_Key"))

}

寫文件只是在NSUserDefaults寫入一個數字7,讀只是將這個數字打印出來而已。我們要避免在寫文件時候正好有線程來讀取,就使用dispatch_barrier_async函數:

 

 

NSUserDefaults.standardUserDefaults().setInteger(9, forKey:"Integer_Key")

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_barrier_async(globalQueue) {self.writeFile() ;self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

dispatch_async(globalQueue) {self.readFile()}

我們先將一個9初始化到NSUserDefaults的Integer_Key中,然後在中間執行dispatch_barrier_async函數,由於這個隊列是一個Concurrent Dispatch Queue,能同時並發多少線程是由系統決定的,如果添加dispatch_barrier_async的時候,其他的block(包括上面4個block)還沒有開始執行,那麼會先執行dispatch_barrier_async裡的任務,其他block全部處於等待狀態。如果添加dispatch_barrier_async的時候,已經有block在執行了,那麼dispatch_barrier_async會等這些block執行完後再執行。

 

 

dispatch_apply

dispatch_apply會將一個指定的block執行指定的次數。如果要對某個數組中的所有元素執行同樣的block的時候,這個函數就顯得很有用了,用法很簡單,指定執行的次數以及Dispatch Queue,在block回調中會帶一個索引,然後就可以根據這個索引來判斷當前是對哪個元素進行操作:

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

dispatch_apply(10, globalQueue) { (index) -> Voidin

print(index)

}

print("completed")

由於是Concurrent Dispatch Queue,不能保證哪個索引的元素是先執行的,但是“completed”一定是在最後打印,因為dispatch_apply函數是同步的,執行過程中會使線程在此處等待,所以一般的,我們應該在一個異步線程裡使用dispatch_apply函數:

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

dispatch_async(globalQueue, { () -> Voidin

dispatch_apply(10, globalQueue) { (index) -> Voidin

print(index)

}

print("completed")

})

print("在dispatch_apply之前")

dispatch_suspend / dispatch_resume

某些情況下,我們可能會想讓Dispatch Queue暫時停止一下,然後在某個時刻恢復處理,這時就可以使用dispatch_suspend以及dispatch_resume函數:

//暫停

dispatch_suspend(globalQueue)

//恢復

dispatch_resume(globalQueue)

暫停時,如果已經有block正在執行,那麼不會對該block的執行產生影響。dispatch_suspend只會對還未開始執行的block產生影響。  

Dispatch Semaphore

信號量在多線程開發中被廣泛使用,當一個線程在進入一段關鍵代碼之前,線程必須獲取一個信號量,一旦該關鍵代碼段完成了,那麼該線程必須釋放信號量。其它想進入該關鍵代碼段的線程必須等待前面的線程釋放信號量。 信號量的具體做法是:當信號計數大於0時,每條進來的線程使計數減1,直到變為0,變為0後其他的線程將進不來,處於等待狀態;執行完任務的線程釋放信號,使計數加1,如此循環下去。 下面這個例子中使用了10條線程,但是同時只執行一條,其他的線程處於等待狀態:

letglobalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)

letsemaphore =dispatch_semaphore_create(1)

foriin0...9{

dispatch_async(globalQueue, { () -> Voidin

dispatch_semaphore_wait(semaphore,DISPATCH_TIME_FOREVER)

lettime=dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (Int64)(2*NSEC_PER_SEC))

dispatch_after(time, globalQueue) { () -> Voidin

print("2秒後執行")

dispatch_semaphore_signal(semaphore)

}

})

}

取得信號量的線程在2秒後釋放了信息量,相當於是每2秒執行一次。 通過上面的例子可以看到,在GCD中,用dispatch_semaphore_create函數能初始化一個信號量,同時需要指定信號量的初始值;使用dispatch_semaphore_wait函數分配信號量並使計數減1,為0時處於等待狀態;使用dispatch_semaphore_signal函數釋放信號量,並使計數加1。 另外dispatch_semaphore_wait同樣也支持超時,只需要給其第二個參數指定超時的時候即可,同Dispatch Group的dispatch_group_wait函數類似,可以通過返回值來判斷。 這個函數也需要注意,如果是在OS X 10.8或iOS 6以及之後版本中使用,Dispatch Semaphore將會由ARC自動管理,如果是在此之前的版本,需要自己手動釋放。    

dispatch_once

dispatch_once函數通常用在單例模式上,它可以保證在程序運行期間某段代碼只執行一次,如果我們要通過dispatch_once創建一個單例類,在Swift可以這樣:

classSingletonObject {

classvarsharedInstance :SingletonObject{

structStatic {

staticvaronceToken :dispatch_once_t=0

staticvarinstance :SingletonObject? =nil

}

dispatch_once(&Static.onceToken) {

Static.instance =SingletonObject()

}

returnStatic.instance!

}

}

這樣就能通過GCD的安全機制保證這段代碼只執行一次。
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