iOS 多線程之GCD的使用,ios多線程gcd

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iOS 多線程之GCD的使用,ios多線程gcd

 在iOS開發中,遇到耗時操作,我們經常用到多線程技術。Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一個多核編程的解決方案,只需定義想要執行的任務,然後添加到適當的調度隊列(dispatch queue)。GCD會負責建立線程和調度你的任務,系統直接提供線程管理。

一、隊列:基本概念:

1.GCD的一個重要概念是隊列,它的核心理念:將長期啟動並執行任務拆分成多個工作單元,並將這些單元添加到dispath queue中,系統會為我們管理這些dispath queue,為我們在多個線程上執行工作單元,我們不需要直接啟動和管理後台線程。

2.系統提供了許多預定義的dispath queue,包括可以保證始終在主線程上執行工作的dispath queue。也可以建立自己的dispath queue,而且可以建立任意多個。GCD的dispath queue嚴格遵循FIFO(先進先出)原則,添加到dispath queue的工作單元將始終按照加入dispath queue的順序啟動。

3.dispatch queue按先進先出的順序,串列或並發地執行任務

1> serial dispatch queue一次只能執行一個任務, 當前任務完成才開始出列並啟動下一個任務

2> concurrent dispatch queue則儘可能多地啟動任務並發執行

dispatch queue分成以下三種:

1)運行在主線程的Main queue,通過dispatch_get_main_queue擷取。

2)並行隊列global dispatch queue,通過dispatch_get_global_queue擷取,由系統建立三個不同優先順序的dispatch queue。並行隊列的執行順序與其排入佇列的順序相同。

3)串列隊列serial queues一般用於按順序同步訪問,可建立任意數量的串列隊列,各個串列隊列之間是並發的。

當想要任務按照某一個特定的順序執行時,串列隊列是很有用的。串列隊列在同一個時間只執行一個任務。我們可以使用串列隊列代替鎖去保護共用的資料。和鎖不同,一個串列隊列可以保證任務在一個可預知的順序下執行。

serial queues通過dispatch_queue_create建立,可以使用函數dispatch_retain和dispatch_release去增加或者減少引用計數。

 

二、GCD的用法:
//  後台執行: dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{      // something }); // 主線程執行: dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{      // something }); // 一次性執行: static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{     // code to be executed once }); // 延遲2秒執行: double delayInSeconds = 2.0; dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC); dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){     // code to be executed on the main queue after delay }); // 自訂dispatch_queue_t dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL); dispatch_async(urls_queue, ^{     // your code  }); dispatch_release(urls_queue); // 合并匯總結果 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{      // 並存執行的線程一 }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{      // 並存執行的線程二 }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{      // 匯總結果 });
三、一個應用GCD的例子:

現在一個耗時操作,從 start working 開始工作,採用多線程,然後把結果顯示出來。

聲明控制項:

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *startButton;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *resultsTextView;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIActivityIndicatorView *spinner;

點擊startButton,開始執行。

- (IBAction)doWork:(id)sender{        NSDate *startTime = [NSDate date];        self.startButton.enabled = NO;        [self.spinner startAnimating];        //dispatch_get_global_queue(),抓取一個已經存在並始終可用的全域隊列,該函數接受兩個參數:第一個指定優先順序;第二個目前未使用,應該始終為0.    dispatch_queue_t queue =        dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);        //將該隊列以及它後面的代碼塊 一起傳遞給dispatch_async()函數,GCD然後擷取整個程式塊,並將它傳遞給一個後台線程,程式塊將在這裡一次執行一步。    dispatch_async(queue, ^{        NSString *fetchedData = [self fetchSomethingFromServer];        NSString *processedData = [self processData:fetchedData];        __block NSString *firstResult;        __block NSString *secondResult;                dispatch_group_t group = dispatch_group_create();        //dispatch_group_async()函數非同步指派的所有程式塊的設定為鬆散的,以儘可能快地執行。        dispatch_group_async(group, queue, ^{            firstResult = [self calculateFirstResult:processedData];        });        dispatch_group_async(group, queue, ^{            secondResult = [self calculateSecondResult:processedData];        });                dispatch_group_notify(group, queue, ^{            NSString *resultsSummary = [NSString stringWithFormat:                                        @"First: [%@]\nSecond: [%@]", firstResult,                                        secondResult];                        //dispatch_get_main_queue函數返回的隊列,該函數總是提供線程上的特定隊列,並執行需要使用主線程的程式塊            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{                self.resultsTextView.text = resultsSummary;                self.startButton.enabled = YES;                [self.spinner stopAnimating];                            });                        NSDate *endTime = [NSDate date];            NSLog(@"Completed in %f seconds",                  [endTime timeIntervalSinceDate:startTime]);        });    });}

其他方法:

//類比從伺服器擷取資料- (NSString *)fetchSomethingFromServer{    [NSThread sleepForTimeInterval:1];    return @"Hi there";}- (NSString *)processData:(NSString *)data{    [NSThread sleepForTimeInterval:2];    return [data uppercaseString];}- (NSString *)calculateFirstResult:(NSString *)data{    [NSThread sleepForTimeInterval:3];    return [NSString stringWithFormat:@"Number of chars: %lu",            (unsigned long)[data length]];}- (NSString *)calculateSecondResult:(NSString *)data{    [NSThread sleepForTimeInterval:4];    return [data stringByReplacingOccurrencesOfString:@"E"                                           withString:@"e"];}

結果顯示:

四、GCD的另一個用處是可以讓程式在後台較長久的運行。

在沒有使用GCD時,當app被按home鍵退出後,app僅有最多5秒鐘的時候做一些儲存或清理資源的工作。但是在使用GCD後,app最多有10分鐘的時間在後台長久運行。這個時間可以用來做清理本機快取,發送統計資料等工作。

讓程式在後台長久啟動並執行範例程式碼如下:

// AppDelegate.h檔案@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;// AppDelegate.m檔案- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application{    [self beingBackgroundUpdateTask];    // 在這裡加上你需要長久啟動並執行代碼    [self endBackgroundUpdateTask];}- (void)beingBackgroundUpdateTask{    self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{        [self endBackgroundUpdateTask];    }];}- (void)endBackgroundUpdateTask{    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];    self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;}

 

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