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iOS 多线程之GCD的使用
在iOS开发中，遇到耗时操作，我们经常用到多线程技术。Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法，只需定义想要执行的任务,然后添加到适当的调度队列(dispatch queue)。GCD会负责创建线程和调度你的任务，系统直接提供线程管理。
一、队列：
基本概念：
1.GCD的一个重要概念是队列，它的核心理念：将长期运行的任务拆分成多个工作单元，并将这些单元添加到dispath queue中，系统会为我们管理这些dispath queue，为我们在多个线程上执行工作单元，我们不需要直接启动和管理后台线程。
2.系统提供了许多预定义的dispath queue，包括可以保证始终在主线程上执行工作的dispath queue。也可以创建自己的dispath queue，而且可以创建任意多个。GCD的dispath queue严格遵循FIFO(先进先出)原则，添加到dispath queue的工作单元将始终按照加入dispath queue的顺序启动。
3.dispatch queue按先进先出的顺序,串行或并发地执行任务
1> serial dispatch queue一次只能执行一个任务, 当前任务完成才开始出列并启动下一个任务
2> concurrent dispatch queue则尽可能多地启动任务并发执行
dispatch queue分成以下三种：
1）运行在主线程的Main queue，通过dispatch_get_main_queue获取。
2）并行队列global dispatch queue，通过dispatch_get_global_queue获取，由系统创建三个不同优先级的dispatch queue。并行队列的执行顺序与其加入队列的顺序相同。
3）串行队列serial queues一般用于按顺序同步访问，可创建任意数量的串行队列，各个串行队列之间是并发的。
当想要任务按照某一个特定的顺序执行时，串行队列是很有用的。串行队列在同一个时间只执行一个任务。我们可以使用串行队列代替锁去保护共享的数据。和锁不同，一个串行队列可以保证任务在一个可预知的顺序下执行。
serial queues通过dispatch_queue_create创建，可以使用函数dispatch_retain和dispatch_release去增加或者减少引用计数。
二、GCD的用法：
// 后台执行： dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // something }); // 主线程执行： dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ // something }); // 一次性执行： static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // code to be executed once }); // 延迟2秒执行： 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 }); // 自定义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); // 合并汇总结果 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 并行执行的线程一 }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 并行执行的线程二 }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 汇总结果 });
三、一个应用GCD的例子：
现在一个耗时操作，从 start working 开始工作，采用多线程，然后把结果显示出来。
声明控件：
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *startButton;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *resultsTextView;@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIActivityIndicatorView *spinner;
点击startButton，开始执行。
- (IBAction)doWork:(id)sender{ NSDate *startTime = [NSDate date]; self.startButton.enabled = NO; [self.spinner startAnimating]; //dispatch_get_global_queue()，抓取一个已经存在并始终可用的全局队列，该函数接受两个参数：第一个指定优先级；第二个目前未使用，应该始终为0. dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //将该队列以及它后面的代码块 一起传递给dispatch_async()函数，GCD然后获取整个程序块，并将它传递给一个后台线程，程序块将在这里一次执行一步。 dispatch_async(queue, ^{ NSString *fetchedData =http://www.mamicode.com/ [self fetchSomethingFromServer]; NSString *processedData =http://www.mamicode.com/ [self processData:fetchedData]; __block NSString *firstResult; __block NSString *secondResult; dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //dispatch_group_async()函数异步分派的所有程序块的设置为松散的，以尽可能快地执行。 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函数返回的队列，该函数总是提供线程上的特定队列，并执行需要使用主线程的程序块 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：
//模拟从服务器获取数据- (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"];}
结果显示：
四、GCD的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。
在没有使用GCD时，当app被按home键退出后，app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是在使用GCD后，app最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。
让程序在后台长久运行的示例代码如下：
// AppDelegate.h文件@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;// AppDelegate.m文件- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application{ [self beingBackgroundUpdateTask]; // 在这里加上你需要长久运行的代码 [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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