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GCD与NSOperation

2020-12-20 23:02:28 阅读：180 来源： 互联网

标签：GCD 队列 dispatch queue 任务 NSOperation 线程

GCD

> 什么是GCD

a、全称是Grand Center Dispatch，即牛逼的中枢调度器；

b、纯C语言，提供了非常多强大的函数；

> GCD的优势

a、GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案；

b、GCD会自动利用更多的CPU内核(比如双核、四核)；

c、GCD会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程)；

d、程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码；

> GCD的2个核心概念

a、任务：执行什么操作(执行下载、播放音乐等)；

b、队列：用来存放任务；

> GCD的使用步骤

a、定制任务[确定想要做的事情]；

b、将任务添加到队列中[GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应线程中执行；另外任务的取出是遵循队列的FIFO原则:先进先出]；

> GCD基本使用

a、GCD中的2个用来执行任务的函数

// 同步方式执行任务[queue队列，block任务]

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

// 异步方式执行任务[queue队列，block任务]

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

b、GCD同步和异步的区别

- 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力；

- 异步：可以在新的线程中执行任务，具备可启新线程的能力；

[具备开启线程的能力，但不代表一定会开启线程！！！]

c、GCD队列的两大类型

- 并发队列

多个任务并发(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)；

并发功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效；

- 串行队列

多个任务一个接着一个地执行(一个任务执行完毕后，再执行下一个任务)；

d、容易混淆的术语[同步、异步、并发、串行]

- 同步和异步主要影响：具不具备开启新的线程 (并不代表一定会开线程!)；

- 并行和串行主要影响：任务的执行方式；

e、并发队列

- GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，不需要手动创建

dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(long identifier, // 队列的优先级

unsigned long flags); // 参数保留，用0即可

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

- 全局并发队列的优先级

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 高

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 默认(中)

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW 低

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND 后台

f、串行队列

- 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称

dispatch_queue_attr_t attr); // 队列属性 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("syncSerialQueue", NULL); // 创建串行队列

- 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列(跟主线程相关的队列，用于线程间通信)

[主队列是GCD自带的一种特殊串行队列；放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行]

g、延时执行

/** 方式1，这种延时操作是不可取的，因为延时操作是在主线程，即会卡住主线程，如果sleep在其他线程则也会卡住对应线程*/

// 延时3秒

[NSThread sleepForTimeInterval:3];

// 方式2，定制好任务后，不会卡住当前线程

[self performSelector:@selector(downloadImage) withObject:nil afterDelay:3];

// 方式3

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

NSLog(@"图片下载");

});

> GCD中线程间的通信

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{

NSString *urlStr = @"http://pica.nipic.com/2007-11-09/200711912453162_2.jpg";

NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlStr];

// 获取全局队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

// 添加任务异步操作

dispatch_async(queue, ^{

NSLog(@"下载图片:%@",[NSThread currentThread]);

// 下载图片

NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

// 返回到主线程显示

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

_imageView.image = image;

NSLog(@"设置图片显示:%@",[NSThread currentThread]);

});

}

> GCD一次性代码

// 只执行一次

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

NSLog(@"---下载图片---");

});

NSOperation(基于GCD封装)

> NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤：

a、将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中；

b、然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中；

c、系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来；

d、将取出来的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行；

【系统会自动处理，不用管多少条线程】

> NSOperation的基本使用

a、NSOperation是抽象类，不具备封装操作的能力，必须使用它的子类；

b、使用NSOperation子类的方式有3种

- NSInvocationOperation

- NSBlockOperation

- 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法

> NSInvocationOperation

// 创建操作

NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage) object:nil];

> NSBlockOperation

/** 没有添加到队列中，直接调用operation的start方法

当任务个数为一的时候，就是同步执行;

当任务个数大于一的时候，就会异步执行;

// 手动开启 (没有添加到队列中，就需要手动开启)

[operation start];

// 添加到队列中 [自动异步执行]

[queue addOperation:operation];

> NSOperationQueue

// 1、创建一个队列(非主队列)

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

// 2、任务任务

NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"operation1 下载图片---%@",[NSThread currentThread]);

}];

[operation1 addExecutionBlock:^{

NSLog(@"operation2 下载图片---%@",[NSThread currentThread]);

}];

// 3、添加到队列中(多个任务会自动异步执行任务，并发)

[queue addOperation:operation1];

// 更为简单的写法自动异步执行任务，并发

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

[queue addOperationWithBlock:^{

NSLog(@"operation3 下载图片---%@",[NSThread currentThread]);

}];

// 设置最大并发数[这可以更好的保证程序的性能]，即控制并发执行最大线程数量，以节省内存空间

queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

> 操作之间的依赖(面试题)

a、NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序(注意不能相互依赖)；

// 添加依赖 (和添加到队列的先后顺序无关)

[operationC addDependency:operationB];

[operationB addDependency:operationA];

b、可以在不同queue中的NSOperation之间创建依赖；

> 线程间通信

// 回到主线程设置显示

// [self performSelector:(SEL) onThread:(NSThread *) withObject:(id) waitUntilDone:(BOOL)];

// [self performSelectorOnMainThread:(SEL) withObject:(id) waitUntilDone:(BOOL)];

// dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

// _imageView.image = image;

// });

[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

_imageView.image = image;

}];

> 队列的取消、暂停、恢复

a、取消队列的所有操作

- (void)cancelAllOperations；【在内存警告的时候可以添加上该方法】

[也可以调用NSOperation的- (void)cancel方法取消单个操作]

b、暂停和恢复队列

- (void)SetSuspended:(BOOL)b; 【YES表示暂停队列，NO表示恢复队列】

[滚动视图(注意表格视图也是继承自UIScrollView的)性能优化中可以使用到，开始拖动的时候暂停队列下载，拖动结束后恢复队列]

// 接收到内存警告

- (void)didReceiveMemoryWarning{

[super didReceiveMemoryWarning];

// 取消队列操作

}

- (void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView{

// 开始拖动，暂停队列操作

}

- (void)scrollViewDidEndDragging:(UIScrollView *)scrollView willDecelerate:(BOOL)decelerate{

// 结束拖动，恢复队列操作

}

线程安全(在GCD以后，已经帮我们处理了这些问题)

/** 线程安全问题

实例：3个窗口卖票

> 3个窗口同时卖票，即多条线程访问同一资源;

> 线程哪个先调用是不确定的，先调度谁是CPU的事；

> 当线程任务执行完成，线程为死亡态(如果是没有while循环，但第二次点击的时候程序就崩溃)；

> 多线程的安全隐患

a、资源共享(资源抢占)：一块资源可能会被多个线程共享(即多个线程可能访问一个资源)；

(当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全的问题)[例如一个线程取钱，一个线程存钱；例如卖票，多个窗口卖票即多条线程卖]

> 互斥锁的使用

a、互斥锁方式一：@synchronized(锁对象){//需要加锁的代码}

// 锁定一份代码只用一把锁，用多把锁是无效的;

b、互斥锁方式二：

/** 1、互斥锁的初始化*/

_myLock = [[NSLock alloc] init];

// 2、加锁方式2

[_myLock lock];

// 需要加锁的代码

// 3、解锁

[_myLock unlock];

> 互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题；

缺点：需要消耗大量CPU资源；

> 互斥锁使用的前提：多条线程抢占同一资源；

> 单例的线程安全

> 数据库操作的线程安全

/**

nonatomic(atomic)：指定set、get方法是否原子操作。原子操作，主要指是否线程安全。如果使用atomic那么set、get方法都是线程安全的--- 当一个线程进入get、set方法之后，其他线程无法进入该set、get方法，那么久避免多线程并发破坏数据完整性，atomic是默认值。虽然atomic可以保证对象数据的完整性，但atomic线程安全会造成性能下降(因为会导致其他线程的阻塞)。因此，大多数单线程环境下，都是使用nonatomic来提高set、get方法的访问性能;

线程注意点：

1、不要同时开太多线程(1~3条线程即可，不要超过5条);

2、线程概念：

主线程：UI线程，显示、刷新UI界面，处理UI控件事件；

子线程：后台线程，异步线程；

3、不要把耗时操作放在主线程，要放在子线程中执行；

标签：GCD,队列,dispatch,queue,任务,NSOperation,线程
来源： https://www.cnblogs.com/vkSwift/p/14165822.html

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