iOS-多线程编程之GCD

引言：

小白一枚，在自学做微博项目的时候，发现从服务器获取用户的token之后跳转控制器，发现要等7~10秒左右才能开始调到首页控制器(或者版本新特性控制器)，为什么呢？

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原来，我一直都在主线程(UI线程)里面做UI操作和数据的操作。如此一来，主线程要处理这么多的东西，当然要等待啦。而且，主线程的任务是在特殊的串行队列中运行的。

GCD中，任何线程都是放在队列中执行的。队列是FIFO(First In First Out)，顾名思义，先进先出。

而队列分为：串行队列、并发队列

• 串行队列：任务一个接着一个执行，先后执行。
• 并发队列：可以多个任务并发执行，并且是自动开启多个线程同时执行任务。PS：并发的功能要在异步情况下才有效。

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好了，既然我已经知道是主线程是在串行队列中，那么我们获取数据，把数据模型化，归档等处理放在异步并发队列中，而跳转控制器放在主线程中不就行啦~~~~

首先我们来了解一下GCD的一些常用的函数：

    //获得主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

    //获得全局的并发队列
//第一个参数选择默认的优先级，也可以选择优先级高的和优先级低的，第二个参数默认是0。
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

async开头的是异步函数，当然就是在新的线程执行任务，具备创建新的线程能力。而sync开头的是同步函数，只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力。

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异步 + 主队列：

/**
 主队列情况:不会创建新的线程

 @param mainQueue 主队列
 */
-(void)asynMainQueue:(dispatch_queue_t)mainQueue
{
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        NSLog(@"---下载1---%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        NSLog(@"---下载2---%@",[NSThread currentThread]);
    });    dispatch_async(mainQueue, ^{
        NSLog(@"---下载3---%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

2017-06-09 22:38:50.045 GCD[2791:335754] —下载1—NSThread: 0x608000260440{number = 1, name = main}
2017-06-09 22:38:50.045 GCD[2791:335754] —下载2—NSThread: 0x608000260440{number = 1, name = main}
2017-06-09 22:38:50.046 GCD[2791:335754] —下载3—NSThread: 0x608000260440{number = 1, name = main}

输出结果,number = 1，并且线程名字是main，而且线程号全为:0x608000260440，所以只有一个主线程，并且是串行执行，验证了开篇说的话。

异步 + 全局并发队列：

/**
 全局并发队列的情况:会创建新的线程

 @param globalQueue 全局并发队列
 */
-(void)asynGlobalQueue:(dispatch_queue_t)globalQueue
{
    dispatch_async(globalQueue, ^{
        NSLog(@"---下载4---%@",[NSThread currentThread]);
        });
    dispatch_async(globalQueue, ^{
        NSLog(@"---下载5---%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(globalQueue, ^{
        NSLog(@"---下载6---%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

2017-06-09 22:59:03.434 GCD[2975:360019] —下载5—NSThread: 0x6080002684c0{number = 4, name = (null)}
2017-06-09 22:59:03.434 GCD[2975:360002] —下载4—NSThread: 0x6000002662c0{number = 3, name = (null)}
2017-06-09 22:59:03.434 GCD[2975:360004] —下载6—NSThread: 0x600000266300{number = 5, name = (null)}

输出结果显示：三个线程编号都不一样，所以，这里自动开启了三条新的线程来执行这个NSLog任务。虽然number = 5，可能有点疑惑，3条新的线程加上1条主线程，不应该是4条线程才对嘛。我也很疑惑，但是一切还是以线程编号为准，至少是创建了3条新的线程，并且执行顺序具有随机性。

异步 + 串行队列：

/**
 异步串行队列的情况:会创建新的线程
 */
-(void)asynSerialQueue
{
//创建串行队列
/*
 第二个参数:DISPATCH_QUEUE_SERIAL/NULL 表示创建一个串行队列
 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建一个并发队列
 */
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HZhenF", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//添加任务到队列中，执行
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---下载7---%@",[NSThread currentThread]);
    });
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---下载8---%@",[NSThread currentThread]);
    });
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---下载9---%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

2017-06-09 23:03:18.802 GCD[2996:363942] —下载7—NSThread: 0x608000072fc0{number = 3, name = (null)}
2017-06-09 23:03:18.802 GCD[2996:363942] —下载8—NSThread: 0x608000072fc0{number = 3, name = (null)}
2017-06-09 23:03:18.802 GCD[2996:363942] —下载9—NSThread: 0x608000072fc0{number = 3, name = (null)}

三个线程的编号都一样，所以只系统只是创建了一个新的线程来执行这个任务，并且串行执行这些任务。

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下面，拓展一些个人觉得比较有用的GCD综合应用:

一、有时候，我们想点击按钮后，想延迟一些时间再执行对应事件。下面演示，事件会在3秒后被触发。

/**
 全局并发队列延迟执行情况

 @param globalQueue 全局队列
 */
-(void)asynGlobalQueueDelay:(dispatch_queue_t)globalQueue
{
// //设置任务推迟执行时间
// dispatch_time_t delayTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0*NSEC_PER_SEC));
//在指定时间点，执行队列的任务
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), globalQueue, ^{
        NSLog(@"HZhenF是最棒的!");
    });
}

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二、我们只想某些代码只是在程序中运行一遍：

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSLog(@"我只会运行一遍！");
    });
}

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三、在全局并发队列中处理一些数据和其他耗时操作，在主队列中刷新UI、跳转控制器。(这个就是我开篇遇到的问题，用这种就能解决。在全局并发队列中对服务器返回的数据进行模型化和归档，然后在主线程跳转控制器即可)

/**
 全局并发队列处理数据，主队列刷新UI

 @param globalQueue 全局并发队列
 */
-(void)asynHandleInGlobalQueueAndRefreshInMainQueue:(dispatch_queue_t)globalQueue
{
   dispatch_async(globalQueue, ^{
       NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"https://ss3.baidu.com/9fo3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/image/h%3D200/sign=d6bda411840a19d8d403830503fb82c9/e7cd7b899e510fb315268a37dd33c895d1430c56.jpg"]];
       UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

//回到主线程
       dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
           self.imageView.image = image;
       });
   });

}

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四、想执行一组不同的操作，最后才执行结束操作：

/**
 组队列执行完，再执行后续操作

 @param globalQueue 全局并发队列
 */
-(void)asyncHandleInGroupQueueThenHanleOther:(dispatch_queue_t)globalQueue
{
//创建一个组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    __block int a,b;
    dispatch_group_async(group, globalQueue, ^{
        a = 1;
    });
    dispatch_group_async(group, globalQueue, ^{
        b = 1;
    });
//组队列执行完了，再执行其他操作
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        a = a + b;
        NSLog(@"a = %d",a);
    });
}

代码中为什么要使用__block的原因：在block中，要修改外界的值，必须在外界变量前面加上__block。

顺便说下变量的存储方式：
- 外界的变量是存在栈中，而block是存在堆中。
- 外界变量不加__block的情况下(栈中)，block中可以访问外界的变量，但是不能修改外界的变量。不加__block是值传递，所以block内部不能修改。而加上__block访问的是地址，所以可以修改(这些要C++代码编译才能看到)
- block可以定义和外界同名变量，此时block的同名变量是存在堆中，和外界在栈中的变量不影响。