一、简介

1、什么是GCD？

• 全称是Grand CentralDispatch，可译为“伟大的中枢调度器”
• 纯C语言，提供了非常多强大的函数

2、GCD的优势

• GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
• GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
• 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），相比NSThread需要手动管理线程声明周期
• 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

3、GCD中有2个核心概念：任务、队列

• 任务：执行什么操作
• 队列：用来存放任务
  • 队列的类型：并发队列 与 串行队列
• 将任务添加到队列中，GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行，任务的取出遵循队列的 FIFO原则：先进先出，后进后出

文章图片
使用.png 二、执行任务：同步、异步、栅栏

同步 dispatch_sync : 只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

dispatch_sync(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);

• 注意：
  • 使用sync函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列

异步 dispatch_async：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

dispatch_`async`(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);

另外一个执行任务的方法：dispatch_barrier_async 栅栏

• 场景：在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
  
• 注意：这个queue不能是全局的并发队列
  
  
  

dispatch_barrier_async(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);

- 下面有详细说明# 三、队列：串行 与并行+ 使用dispatch_queue_create函数创建队列```objc dispatch_queue_t dispatch_queue_create( const char *label, //队列名称 dispatch_queue_attr_tattr //队列的类型 );

1、并发队列：（ConcurrentDispatch Queue）

• 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
  
• 注意：并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效，因为异步函数才具备开启新线程的能力，而同步函数只能在当前线程中执行不具备开启线程的能力。
  
• 【iOS|iOS GCD】并发队列获取
  
  • 手动创建并发队列 dispatch_queue_create

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("队列名称", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

• GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建，使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

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

2、串行队列：（SerialDispatch Queue）

• 让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）
  
• 注意：
  
  • 使用sync函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列
• GCD中获得串行有2种途径
  
• 串行队列创建
  
  • 使用dispatch_queue_create函数
  
  

//创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）
dispatch_queue_tqueue = dispatch_queue_create("队列名称",NULL);

- 主队列（是GCD自带的一种特殊的串行队列） + 放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行```objc dispatch_queue_tqueue = dispatch_get_main_queue();

3、同步 / 异步 与 并发 / 串行 如何区分

• 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
  
  • 同步：只是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，具备开启新线程的能力
• 并发和串行主要影响：任务的执行方式
  
  • 并发：允许多个任务并发（同时）执行
  • 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

四、GCD基本使用

#import "ViewController.h"@implementation ViewController/* 如果是在子线程中调用 同步函数 + 主队列, 那么没有任何问题 */ - (void)syncMain2 { dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); dispatch_async(queue, ^{ // block会在子线程中执行 //NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); dispatch_sync(queue, ^{ // block一定会在主线程执行 NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }); }); NSLog(@"------------"); } /* 如果是在主线程中调用同步函数 + 主队列, 那么会导致死锁 导致死锁的原因: sync函数是在主线程中执行的, 并且会等待block执行完毕. 先调用 block是添加到主队列的, 也需要在主线程中执行. 后调用 */ - (void)syncMain { NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); // 主队列: dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); //如果是调用 同步函数, 那么会等同步函数中的任务执行完毕, 才会执行后面的代码 // 注意: 如果dispatch_sync方法是在主线程中调用的, 并且传入的队列是主队列, 那么会导致死锁 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"----------"); NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"----------"); } /* 异步 + 主队列 : 不会创建新的线程, 并且任务是在主线程中执行 */ - (void)asyncMain { // 主队列: // 特点: 只要将任务添加到主队列中, 那么任务"一定"会在主线程中执行 \ 无论你是调用同步函数还是异步函数 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }); } /* 同步 + 并发 : 不会开启新的线程 妻管严 */ - (void)syncConCurrent { // 1.创建一个并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); // 2.将任务添加到队列中 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3== %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---------"); } /* 同步 + 串行: 不会开启新的线程 注意点: 如果是调用 同步函数, 那么会等同步函数中的任务执行完毕, 才会执行后面的代码 */ - (void)syncSerial { // 1.创建一个串行队列 // #define DISPATCH_QUEUE_SERIAL NULL // 所以可以直接传NULL dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.lnj", NULL); // 2.将任务添加到队列中 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3== %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---------"); } /* 异步 +　串行：会开启新的线程 但是只会开启一个新的线程 注意: 如果调用 异步函数, 那么不用等到函数中的任务执行完毕, 就会执行后面的代码 */ - (void)asynSerial { // 1.创建串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.lnj", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); /* 能够创建新线程的原因: 我们是使用"异步"函数调用 只创建1个子线程的原因: 我们的队列是串行队列 */ // 2.将任务添加到队列中 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3== %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"--------"); }/* 异步 + 并发 : 会开启新的线程 如果任务比较多, 那么就会开启多个线程 */ - (void)asynConcurrent { /* 执行任务 dispatch_async dispatch_sync *//* 第一个参数: 队列的名称 第二个参数: 告诉系统需要创建一个并发队列还是串行队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL :串行 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT　并发 */ //dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.lnj", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 系统内部已经给我们提供好了一个现成的并发队列 /* 第一个参数: iOS8以前是优先级, iOS8以后是服务质量 iOS8以前 *- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH高优先级 2 *- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT:默认的优先级 0 *- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW:低优先级 -2 *- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND:iOS8以后 *- QOS_CLASS_USER_INTERACTIVE0x21 用户交互(用户迫切想执行任务) *- QOS_CLASS_USER_INITIATED0x19 用户需要 *- QOS_CLASS_DEFAULT0x15 默认 *- QOS_CLASS_UTILITY0x11 工具(低优先级, 苹果推荐将耗时操作放到这种类型的队列中) *- QOS_CLASS_BACKGROUND0x09 后台 *- QOS_CLASS_UNSPECIFIED0x00 没有设置第二个参数: 废物 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); /* 第一个参数: 用于存放任务的队列 第二个参数: 任务(block)GCD从队列中取出任务, 遵循FIFO原则 , 先进先出 输出的结果和苹果所说的原则不符合的原因: CPU可能会先调度其它的线程能够创建新线程的原因: 我们是使用"异步"函数调用 能够创建多个子线程的原因: 我们的队列是并发队列 */ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2== %@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3== %@", [NSThread currentThread]); }); } @end

线程间通信

#import "ViewController.h"@interface ViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView; @end@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { NSLog(@"--------"); // 1.除主队列以外, 随便搞一个队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); // 2.调用异步函数 dispatch_async(queue, ^{ // 1.下载图片 NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.4j4j.cn/upload/pic/20130531/07ed5ea485.jpg"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; // 2.将二进制转换为图片 UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; // 3.回到主线程更新UI //self.imageView.image = image; /* 技巧: 如果想等UI更新完毕再执行后面的代码, 那么使用同步函数 如果不想等UI更新完毕就需要执行后面的代码, 那么使用异步函数 */ dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ // 会等block代码执行完毕后，执行后面最后一句的打印代码 self.imageView.image = image; }); NSLog(@"设置图片完毕 %@", image); }); } @end

五、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),^{// 1. 执行耗时的异步操作 ....... //2. 回到主线程，执行UI刷新操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{ //这里使用的是dispatch_async:不用等block执行完，就会调用下面的打印代码，如果替换为使用dispatch_sync同步函数：那么会等block执行更新UI完毕，才会执行最后一句打印代码 ....... }); }); NSLog(@”更新UI界面结束”);

• 实例程序：子线程下载图片，回到主线程刷新UI界面

#import "ViewController.h"@interface ViewController () @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView; @end@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { NSLog(@"--------"); // 1.除主队列以外, 随便搞一个队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); // 2.调用异步函数 dispatch_async(queue, ^{ // 1.下载图片 NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; // 2.将二进制转换为图片 UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; // 3.回到主线程更新UI //self.imageView.image = image; /* 技巧: 如果想等UI更新完毕再执行后面的代码, 那么使用同步函数 如果不想等UI更新完毕就需要执行后面的代码, 那么使用异步函数 */ dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ // 会等block代码执行完毕后，执行后面最后一句的打印代码 self.imageView.image = image; }); NSLog(@"设置图片完毕 %@", image); }); } @end

六、延时执行

• 1、iOS常见的延时执行，调用NSObject的方法
  • performSelector 一旦定制好延时任务，不会卡住当前线程

//2秒后再调用self的run方法 [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

• 2、使用GCD函数

// 该方法中, 会根据传入的队列来决定回掉block在哪个线程中执行 // 如果传入的是主队列, 那么block会在主线程调用 // 如果传入的是全局队列, 那么block会在子线程中调用 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // 这里传入全局队列会在子线程中执行block，如果传入主队列就会在主线程中执行block NSLog(@"3秒之后执行%@", [NSThread currentThread]); });

• 3、使用NSTimer

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO]; - (void)test{ NSLog(@"---- begin-----"); [NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 它会卡住线程 NSLog(@"---- end-----"); }

• 4 [NSThread sleepForTimeInterval:3];
  • 延时执行不要用 sleepForTimeInterval（它会卡住线程） ( 不使用 )

- (void)dely1{ // 1、延时执行不要用 sleepForTimeInterval（它会卡住线程） NSLog(@"---- begin-----"); [NSThread sleepForTimeInterval:3]; NSLog(@"---- end-----"); }

7、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，只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
• 注意： 千万不能把一次性代码当作懒加载来使用

// 注意: 千万不能把一次性代码当作懒加载来使用 static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ NSLog(@" 一次性代码"); });

8、快速迭代

• 使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历，但是它和for循环又有些不同
  
  
  

第一个参数: 需要遍历几次
第二个参数: 决定第三个参数的block在哪个线程中执行
第三个参数: 回掉
dispatch_apply(10, 队列queue, ^(size_tindex){
//执行10次代码，index顺序不确定
});

> 实例：拷贝文件到目标目录中 ： 快速迭代实现

// 1.定义变量记录原始文件夹和目标文件夹的路径
NSString *sourcePath = @"/Users/cjp/Desktop/原始文件";
NSString *destPath = @"/Users/cjp/Desktop/目标文件";
// 2.取出原始文件夹中所有的文件
NSFileManager *manager = [NSFileManager defaultManager];
NSArray files = [manager subpathsAtPath:sourcePath];
// NSLog(@"%@", files);
// 3.开始拷贝文件
/
for (NSString *fileName in files) {
// 3.1生产原始文件的绝对路径
NSString *sourceFilePath = [sourcePath stringByAppendingPathComponent:fileName];
// 3.2生产目标文件的绝对路径
NSString *destFilePath = [destPath stringByAppendingPathComponent:fileName];
// NSLog(@"%@", sourceFilePath);
// NSLog(@"%@", destFilePath);
// 3.3利用NSFileManager拷贝文件
[manager moveItemAtPath:sourceFilePath toPath:destFilePath error:nil];
}
*/
dispatch_apply(files.count, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index) {
NSString *fileName = files[index];
// 3.1生产原始文件的绝对路径
NSString *sourceFilePath = [sourcePath stringByAppendingPathComponent:fileName];
// 3.2生产目标文件的绝对路径
NSString *destFilePath = [destPath stringByAppendingPathComponent:fileName];
// NSLog(@"%@", sourceFilePath);
// NSLog(@"%@", destFilePath);
// 3.3利用NSFileManager拷贝文件
[manager moveItemAtPath:sourceFilePath toPath:destFilePath error:nil];
});

# 9、栅栏 dispatch_barrier_async > 1、功能: + 1.拦截前面的任务, 只有先添加到队列中的任务=执行完毕, 才会执行栅栏添加的任务 + 2.如果栅栏后面还有其它的任务, 那么必须等栅栏执行完毕才会执行后面的其它任务> 2、注意点：+ 1.如果想要使用栅栏, 那么就不能使用全局的并发队列 + 2.如果想使用栅栏, 那么所有的任务都必须添加到同一个队列中> 3、实例：合并两种图片，异步函数并发队列多线程下载图片，多个线程同时下载图片，当两种图片下载完毕 -> 开启栅栏功能子线程中进行合并图片，合成图片结束后，再会到主线程更新UI，+ 使用，栅栏可以实现该需求，使用下面介绍的队列组也可以实现该功能```objc - (void)barrier { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cjp", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("cjp", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); __block UIImage *image1 = nil; __block UIImage *image2 = nil; // 1.开启一个新的线程下载第一张图片 dispatch_async(queue, ^{ NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://img.alicdn.com/tps/i1/TB1AE.sFVXXXXaCXFXXwu0bFXXX.png"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; image1 = image; NSLog(@"图片1下载完毕"); }); // 2.开启一个新的线程下载第二张图片 dispatch_async(queue, ^{ NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; image2 = image; NSLog(@"图片2下载完毕"); }); // 3.开启一个新的线程, 合成图片 // 栅栏 dispatch_barrier_async(queue, ^{ // 图片下载完毕 NSLog(@"%@ %@", image1, image2); // 1.开启图片上下文 UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200)); // 2.将第一张图片画上去 [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 200)]; // 3.将第二张图片画上去 [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 200)]; // 4.从上下文中获取绘制好的图片 UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext(); // 5.关闭上下文 UIGraphicsEndImageContext(); // 4.回到主线程更新UI dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageView.image = newImage; // 将合并后的图片写到本地桌面： [UIImagePNGRepresentation(newImage) writeToFile:@"/Users/cjp/Desktop/123.png" atomically:YES]; }); NSLog(@"栅栏执行完毕了"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"---------"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"---------"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"---------"); }); }

10、队列组 dispatch_group_t

• 应用场景：分别异步执行2个耗时的操作，要等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
• 注意：该场景，使用上面的栅栏也可解决

dispatch_group_tgroup =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... });

实例：异步线程中，下载两种图片，在dispatch_group_notify通知中说明图片下载完-> 合并图片，合并图片结束后 ->再回到主线程中更新UI

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { NSLog(@"%s", __func__); dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cjp", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); __block UIImage *image1 = nil; __block UIImage *image2 = nil; dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); // 1.开启一个新的线程下载第一张图片 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://img.alicdn.com/tps/i1/TB1AE.sFVXXXXaCXFXXwu0bFXXX.png"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; image1 = image; NSLog(@"图片1下载完毕"); }); // 2.开启一个新的线程下载第二张图片 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png"]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; image2 = image; NSLog(@"图片2下载完毕"); }); // 3.开启一个新的线程, 合成图片 // 只要将队列放到group中, 队列中的任务执行完毕, group就会发出一个通知dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"%@ %@", image1, image2); // 1.开启图片上下文 UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200)); // 2.将第一张图片画上去 [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 200)]; // 3.将第二张图片画上去 [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 200)]; // 4.从上下文中获取绘制好的图片 UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext(); // 5.关闭上下文 UIGraphicsEndImageContext(); // 4.回到主线程更新UI dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageView.image = newImage; [UIImagePNGRepresentation(newImage) writeToFile:@"/Users/cjp/Desktop/123.png" atomically:YES]; }); }); }

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