多线程是程序开发中非常基础的一个概念,大家在开发过程中应该或多或少用过相关的东西。同时这恰恰又是一个比较棘手的概念,一切跟多线程挂钩的东西都会变得复杂。如果使用过程中对多线程不够熟悉,很可能会埋下一些难以预料的坑。
iOS中的多线程技术主要有NSThread, GCD和NSOperation。他们的封装层次依次递增,其中
- NSThread封装性最差,最偏向于底层,主要基于thread使用
- GCD是基于C的API,直接使用比较方便,主要基于task使用
- NSOperation是基于GCD封装的NSObject对象,对于复杂的多线程项目使用比较方便,主要基于队列使用
上篇文章介绍了NSThread的用法,NSThread已经属于古董级别的东西了,欣赏一下可以,真正使用就不要麻烦他了。GCD是多线程中的新贵,比起NSThread更加强大,也更容易使用。由于GCD的东西比较多,我会分好几篇文章介绍,这篇文章主要介绍GCD中的queue相关知识。
dispatch_queue_t
使用GCD之后,你可以不用再浪费精力去关注线程,GCD会帮你管理好一切。你只需要想清楚任务的执行方法(同步还是异步)和队列的运行方式(串行还是并行)即可。
任务是一个比较抽象的概念,表示一段用来执行的代码,他对应到代码里就是一个block或者一个函数。
队列分为串行队列和并行队列:
- 串行队列一次只能执行一个任务。只有一个任务执行完成之后,下一个任务才能执行,主线程就是一个串行的队列。
- 并行队列可以同时执行多个任务,系统会维护一个线程池来保证并行队列的执行。线程池会根据当前任务量自行安排线程的数量,以确保任务尽快执行。
队列对应到代码里是一个dispatch_queue_t
对象:
1 |
dispatch_queue_t queue; |
对象就有内存。跟普通OC对象类似,我们可以用dispatch_retain()
和dispatch_release()
对其进行内存管理,当一个任务加入到一个queue
中的时候,任务会retain
这个queue
,直到任务执行完成才会release
。
值得高兴的是,iOS6之后,dispatch对象已经支持ARC,所以在ARC工程之下,我们可以不用担心他的内存,想怎么玩就怎么玩。
要申明一个dispatch的属性。一般情况下我们只需要用strong
即可。
1 |
@property (nonatomic, strong) dispatch_queue_t queue; |
如果你是写一个framework,framework的使用者的SDK有可能还是古董级的iOS6之前。那么你需要根据OS_OBJECT_USE_OBJC
做一个判断是使用strong
还是assign
。(一般github上的优秀第三方库都会这么做)
1 2 3 4 5 |
#if OS_OBJECT_USE_OBJC @property (nonatomic, strong) dispatch_queue_t queue; #else @property (nonatomic, assign) dispatch_queue_t queue; #endif |
async
GCD中有2个异步的API
1 2 |
void dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); void dispatch_async_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work); |
他们都是将一个任务提交到queue中,提交之后立即返回,不等待任务的的执行。提交之后,系统会对queue做retain操作,任务执行完成之后,queue再被release。两个函数实际的功能是一样的,唯一的区别在于dispatch_async
接受block作为参数,dispatch_async_f
接受函数。
使用dispatch_async
的时候block会被copy,在block执行完成之后block再release,由于是系统持有block,所以不用担心循环引用的问题,block里面的self不需要weak
在dispatch_async_f
中,context
会作为第一个参数传给work
函数。如果work
不需要参数,context
可以传入NULL。work
参数不能传入NULL,否则可能发生无法预料的事儿
异步是一个比较抽象的概念,简单的说就是将任务加入到队列中之后,立即返回,不需要等待任务的执行。语言的描述比较抽象,我们用代码加深一下对概念的理解
1 2 3 4 5 6 |
NSLog(@"this is main queue, i want to throw a task to global queue"); dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_queue_create("com.liancheng.global_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_async(globalQueue, ^{ // task }); NSLog(@"this is main queue, throw task completed"); |
上面这段代码,会以这样的方式运行,红色表示正在执行的模块,灰色表示未执行或者已经执行完成的模块。
- 先在main queue中执行第一个nslog
- dispatch_async会将block提交到globalQueue中,提交成功之后立即返回
- main queue执行第二个nslog
- 等global queue中block前面的任务执行完成之后,block被执行。
sync
与异步相似,GCD中同步的API也是2个
1 2 |
void dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); void dispatch_sync_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work); |
2个API作用相同:将任务提交到queue中,任务加入queue之后不会立即返回,等待任务执行完成之后再返回。同sync类似,dispatch_sync
与dispatch_sync_f
唯一的区别在于dispatch_sync
接收block作为参数,block被系统持有,不需要对self使用weak。dispatch_sync_f
接受函数work
作为参数,context作为传给work
函数的第一个参数。同样,work参数也不能传入NULL,否则会发生无法预料的事儿
同步表示任务加入到队列中之后不会立即返回,等待任务完成再返回。语言的描述比较抽象,我们再次用代码加深一下对概念的理解
1 2 3 4 5 6 |
NSLog(@"this is main queue, i want to throw a task to global queue"); dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_queue_create("com.liancheng.global_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_sync(globalQueue, ^{ // task }); NSLog(@"this is main queue, throw task completed"); |
我们来看看代码的运行方式:
- 先在main queue中执行第一个nslog
- dispatch_sync会将block提交到global queue中,等待block的执行
- global queue中block前面的任务执行完成之后,block执行
- block执行完成之后,dispatch_sync返回
- dispatch_sync之后的代码执行
由于dispatch_sync需要等待block被执行,这就非常容易发生死锁。如果一个串行队列,使用dispatch_sync提交block到自己队列中,就会发生死锁