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详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用

庄康胜
2023-03-14
本文向大家介绍详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用，包括了详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用的使用技巧和注意事项，需要的朋友参考一下

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：


//

//  YYViewController.m

//  12-GCD的基本使用（主队列）

//

//  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？


//

//  YYViewController.m

//  13-GCD基本使用（问题）

//

//  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


//

//  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];

    });

}


@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。


//

//  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：


//

//  YYViewController.m

//  01-GCD的常见使用（延迟执行）

//

//  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：


//

//  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：


//

//  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;

    }

}

@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：


//

//  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


//

//  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

{

    //    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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