GCD编程中的主队列和全局队列

时间：2022-02-08 05:22:04

本文主要结合上一篇介绍的同步异步的概念，介绍一下ios系统提供的两个常用队列：主队列和全局队列，并记录一下我在学习中存在的疑惑和最终探索答案的过程。
（1）主队列
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。

dispatch_get_main_queue()

获取方式很简单，下面主要研究一下在主队列中的同步和异步问题(重点)：
<1>同步

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"sync----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}

打印结果如下：GCD编程中的主队列和全局队列
你可能会奇怪：为什么只有一条打印记录？其实这里出现了死锁，所以后面的打印，包括同步任务里面的打印都无法执行，为什么会发生死锁呢，关键问题出现在设置的dispatch_sync方法里面的第一个参数，下面来分析一下。
首先，系统执行时，肯定是从主线程执行第一个打印，之后执行到dispatch_sync方法，这是同步方法，这个方法第一个参数是dispatch_get_main_queue()，所以会将block的打印任务放到主队列中等待执行。此时，主线程阻塞在这，等待同步任务的执行。但是，主队列串行队列，一个任务执行结束才能取出下一个任务执行，而此时当前的任务被阻塞了，无法结束，所以后一个任务（即刚刚添加的同步任务）必须等待前一个任务结束后才能执行。此时，主线程等待着同步任务执行结束返回，而同步任务等待着主队列的前一个任务（即当前被阻塞的任务）执行结束后再执行。所以出现了死锁的现象。我们应该尽量避免这种情况的发生。那么如果换成dispatch_async方法，是否就不会出现死锁了呢？
<2>异步

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"async----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}

打印结果如下：GCD编程中的主队列和全局队列
显然，这种情况下，所有的打印都能完成，简单分析一下：主线程首先执行第一个打印，执行到dispatch_async方法时，往主队列添加了一个异步任务，此时并不阻塞主线程，主线程立刻返回执行后面的打印。主线程当前的任务完成了，然后从主队列取出下一个任务（刚刚添加的异步任务）来执行，完成打印async—-。所以不会出现死锁现象。
（2）全局队列
全局队列类似于上一篇所介绍的并行队列，再此不在赘述：

dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags)

第一个参数identifier: 在ios7中代表队列优先级（priority），在ios8及以后代表服务质量（A quality of service），一般设置为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT即可。
两者的对应关系如下：
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH: QOS_CLASS_USER_INITIATED
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT: QOS_CLASS_DEFAULT
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW: QOS_CLASS_UTILITY
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND: QOS_CLASS_BACKGROUND
第二个参数flags:保留参数，以便以后使用，一般传0即可。
在全局队列中，同步任务是否也会发生死锁现象呢？
<1>同步

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"sync----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}

打印结果如下：GCD编程中的主队列和全局队列
从打印结果来看，并没有死锁现象，仔细分析一下：主线程先执行第一句打印，然后执行dispatch_sync方法，往全局队列中添加一个同步任务，此时主线程应该阻塞住，等待全局队列中同步任务的执行完毕，而全局队列dispatch_sync方法并不会创建新线程，那肯定需要在主线程执行（上一篇的结论），可是主线程已经阻塞了，所以按理说此时应该发生死锁，可是为什么从打印结果看它确实是在主线程执行的同步任务，而且并没有发生死锁现象呢？
对应这个问题，我利用前面和上面的知识都无法解释，我在网上查了很多，都没有提到过这个问题，难道是我上面的分析有问题，按照上面的分析，那所有的同步方法，无论是自定义队列还是全局队列、主队列，同步任务都会出现死锁现象。难道我钻了牛角尖。没有找到中文的解释，我去官方文档是查，也一无所获，最后我无意的点进了dispatch_sync的源代码中，在该方法上面的注释中发现了这么一句话： As an optimization, dispatch_sync() invokes the block on the current thread when possible. 大致意思是：苹果系统内部做了优化，将所有的dispatch_sync()方法中block的执行都放在当前的线程中，在我们这里也就是主线程中。这也解释了上一篇留下的一个问题：为什么所有的同步方法都在主线程中执行 ？可是，这个解释，好像并不能回答为什么这里没有发生死锁的问题？我也一直没有找到合理的解释，如果哪位有比较合理的解释，麻烦给我留言。
我个人的猜测：是否会在需要执行dispatch_sync()方法时，将当前任务先挂起，只要能取出要执行的任务来就让主线程先执行，之后再来执行挂起任务。这个猜测似乎和主队列同步方法发生死锁的解释不矛盾，主队列中的任务只能前一个执行完后一个才能取出来执行，所以在主队列中后面的同步任务无法取出来，自然会发生死锁。而全局队列中，同步任务就是最前面的任务，所以能取出来，所以可以由主线程来执行，执行后主线程可以返回执行后面的操作。

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