iOS 多线程总结之GCD的使用详解

### iOS多线程与GCD概述 在iOS开发中，多线程是一个非常重要的概念。通过多线程，我们可以利用多核处理器的优势，将不同任务分散到多个线程中执行，从而提高程序的响应速度和执行效率。GCD（Grand Central Dispatch）是苹果公司开发的一种高效的多线程技术，用于替代旧的NSThread等多线程编程接口。 ### 进程与线程的区别 进程和线程是操作系统中用于描述和管理程序执行的两个基本概念。进程是应用程序的一次执行过程，它是一个动态的概念，包含了运行中的程序和程序的数据集。线程是进程内的一个执行单元，是进程中可调度的实体。一个进程至少包含一个线程，多个线程共享进程的地址空间，资源拥有等，但线程有自己独立的栈。 - 地址空间：线程是进程内的一个执行单元，共享进程的地址空间。 - 资源拥有：进程是资源分配和拥有的单位，线程共享进程的资源。 - 调度单位：线程是处理器调度的基本单位，而进程不是。 - 并发性：二者均可并发执行。 ### GCD简介 GCD全称Grand Central Dispatch，是苹果公司提出的用于优化多核处理器并行运算的解决方案。它使用纯C语言编写，提供了一套强大且易用的函数接口。GCD的优势在于它能够自动利用多核处理器的能力，并且自动管理线程的生命周期，包括创建线程、调度任务、销毁线程等。因此，使用GCD时，开发者无需手动编写管理线程的代码，只需告诉GCD需要执行的任务即可。 ### 队列与任务 在GCD中，队列负责存放任务，任务是需要执行的代码块。GCD中主要有三种队列： 1. 主线程队列：在主线程上执行任务，通常用于更新UI。 2. 并行队列：在多个线程上并发执行多个任务。 3. 串行队列：任务按提交顺序在单个线程上依次执行。 任务分为异步任务（async）和同步任务（sync）。异步任务提交后，当前线程会继续执行，不会等待任务完成；同步任务提交后，当前线程会等待任务完成，才会继续执行后续代码。 ### GCD的队列创建与使用 队列可以通过dispatch_queue_create函数创建，需要提供两个参数： - 唯一标识符：用于调试，可为空。 - 队列类型标识：DISPATCH_QUEUE_SERIAL表示串行队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示并行队列。 示例代码如下： ```c // 串行队列创建 dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); // 并行队列创建 dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); ``` 还可以使用dispatch_get_global_queue获取全局并行队列，一般传入DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT作为优先级。 任务的创建方法有： - 使用dispatch_sync同步执行任务。 - 使用dispatch_async异步执行任务。 示例代码如下： ```c // 同步执行任务 dispatch_sync(serialQueue, ^{ // 这里放任务代码 }); // 异步执行任务 dispatch_async(concurrentQueue, ^{ // 这里放任务代码 }); ``` ### GCD的基本使用 1. 并行队列+同步执行：不会开启新线程，执行完一个任务后，再执行下一个任务。 2. 并行队列+异步执行：在并行队列中，提交任务后，当前线程会继续执行，任务在其他线程上并发执行。 3. 串行队列+同步执行：任务按顺序执行，提交任务后，当前线程会等待任务执行完毕后继续。 4. 串行队列+异步执行：任务按顺序在串行队列中执行，但提交后当前线程不会等待任务完成。 GCD的基本使用非常简单，只需要两步：创建队列和提交任务。这为多线程编程提供了极大的便利。GCD不仅简化了多线程的编程，还提高了代码的执行效率和性能。通过合理使用GCD，开发者可以轻松地将任务分配到不同的线程上执行，优化应用的性能和用户体验。