GCD API记录(二)

前言

这是关于GCD的第二篇文章,GCD的API有100多个,通过快捷键Option + 单击,可以在Reference中的Grand Central Dispatch (GCD) Reference中看到。除了上篇文章介绍的几个外,其他用到的API就在这篇文章里记录。

API 汇总记录

1.dispatch_once

Execute a block once and only once. 执行一个block一次,且仅执行一次。 利用这个API,我们可以很方便的写单例。

static HLTestObject *instance = nil;
+ (instancetype)sharedInstance{ 
    static dispatch_once_t onceToken; 
    dispatch_once(&onceToken, ^{ 
        instance = [[[self class] alloc] init]; 
    }); 
    return instance;
}

需要注意的是instance 和onceToken一定要保证是全局变量,用static修饰是最好的方案。

完整的关于单例的写法和注意事项可以看这里iOS中的单例你用对了么?

2.dispatch_after

Schedule a block for execution on a given queue at a specified time 在指定的queue上特殊的时间执行某个block片段 关于dispatch_time,第一个参数通常使用DISPATCH_TIME_NOW,它是一个表示 dispatch_time_t 的宏,表示从现在开始算起,第二个参数是第一个参数之后经历的时长。而我们通常用的NSEC_PER_SEC也是一个宏,还有其他的宏:

#define NSEC_PER_SEC 1000000000ull  //每秒有多少纳秒
#define NSEC_PER_MSEC 1000000ull     //每毫秒有多少纳秒
#define USEC_PER_SEC 1000000ull        // 每秒有多少微秒
#define NSEC_PER_USEC 1000ull           // 每微秒有多少纳秒

因为1秒钟有NSEC_PER_SEC(也即1000000000)纳秒,所以NSEC_PER_SEC其实就相当于1秒,那么两秒就是2 * NSEC_PER_SEC; 同理, NSEC_PER_MSEC就相当于是1毫秒,那么2秒钟,就应该是2000 * NSEC_PER_MSEC; USEC_PER_SEC也相当于1毫秒,2秒钟就是2000 * USEC_PER_SEC; NSEC_PER_USEC相当于 1微妙,所以要表示1秒钟就是1000000 * NSEC_PER_USEC。 所以1秒后执行某段代码可以这样写:

    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"哈哈");
    });
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1000 * NSEC_PER_MSEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"嘿嘿");
    });
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1000 * USEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"嗯嗯");
    });
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1000000 * NSEC_PER_USEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"呃呃");
    });

这个API的作用与下面这个方法类似:

[self performSelector:@selector(testClick:) withObject:nil afterDelay:2.0];

3.dispatch_group

关于dispatch_group的API有好几个,相关API的使用场景是:在多个异步任务全部执行完毕后,执行某个任务。如果用同步任务串行队列,就没有意义了,要谨记。 这里有两种实现方式: ** 方式一 ** 利用dispatch_group_asyncdispatch_group_notify配合,关键代码:

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    for (int i = 0 ; i < 5; i++) {
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"并发%d----线程:%@", i,[NSThread currentThread]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:i];
        });
    }
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"dispatch_group_notify---%@",[NSThread currentThread]);
    });
// 打印结果:
2016-07-08 18:00:22.795 PractiseProject[10437:231800] 并发0----线程:<NSThread: 0x7f8eb1406280>{number = 2, name = (null)}
2016-07-08 18:00:22.795 PractiseProject[10437:231815] 并发1----线程:<NSThread: 0x7f8eb16177b0>{number = 3, name = (null)}
2016-07-08 18:00:22.795 PractiseProject[10437:231821] 并发3----线程:<NSThread: 0x7f8eb17adff0>{number = 4, name = (null)}
2016-07-08 18:00:22.795 PractiseProject[10437:231800] 并发4----线程:<NSThread: 0x7f8eb1406280>{number = 2, name = (null)}
2016-07-08 18:00:22.795 PractiseProject[10437:231807] 并发2----线程:<NSThread: 0x7f8eb15029c0>{number = 5, name = (null)}
2016-07-08 18:00:26.799 PractiseProject[10437:231821] dispatch_group_notify---<NSThread: 0x7f8eb17adff0>{number = 4, name = (null)}

** 方式二 ** 利用dispatch_group_enterdispatch_group_leavedispatch_group_notify配合,其中需要注意的是有dispatch_group_enter就必定有一个dispatch_group_leave与之对应,否则可能会出现令你意想不到的崩溃。 关键代码:

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    for (int i = 0 ; i < 5; i++) {
        dispatch_group_enter(group);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"并发%d----线程:%@", i,[NSThread currentThread]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:i];
            dispatch_group_leave(group);
        });
    }
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"dispatch_group_notify---%@",[NSThread currentThread]);
    });

// 打印结果:
2016-07-11 10:57:56.697 PractiseProject[1859:76390] 并行1----线程:<NSThread: 0x7ff71ae0add0>{number = 2, name = (null)}
2016-07-11 10:57:56.697 PractiseProject[1859:76421] 并行2----线程:<NSThread: 0x7ff71af08db0>{number = 3, name = (null)}
2016-07-11 10:57:56.697 PractiseProject[1859:76399] 并行0----线程:<NSThread: 0x7ff71ae087a0>{number = 5, name = (null)}
2016-07-11 10:57:56.697 PractiseProject[1859:76436] 并行3----线程:<NSThread: 0x7ff71ae0c0f0>{number = 4, name = (null)}
2016-07-11 10:57:56.697 PractiseProject[1859:76437] 并行4----线程:<NSThread: 0x7ff71ae03370>{number = 6, name = (null)}
2016-07-11 10:58:00.702 PractiseProject[1859:76436] dispatch_group_notify---<NSThread: 0x7ff71ae0c0f0>{number = 4, name = (null)}

4.dispatch_barrier

dispatch_barrier分为同步dispatch_barrier_sync和异步dispatch_barrier_async两种情况。dispatch_barrier的功能其实跟上面标题3的场景比较类似,它可以保证在dispatch_barrier前提交的任务执行完后,再执行dispatch_barrier中的任务,等dispatch_barrier中的任务执行完后,才继续执行在dispatch_barrier之后提交的任务。

4.1 dispatch_barrier_async

首先,介绍一下异步dispatch_barrier_async,它会在新线程中执行任务,在苹果官方的描述中是这么写的:

11.png

大致意思是:如果我们用dispatch_queue_create创建的并发队列上,使用dispatch_barrier_async,那么在dispatch_barrier_async中的任务会等在它之前提交的任务全部执行完(之前的几个任务哪个先执行完依然是不确定的)后再执行,而在它之后提交的任务,会等dispatch_barrier_async中的任务执行完之后,才会开始执行。但是如果使用串行队列或者dispatch_get_global_queue创建的并发队列,则dispatch_barrier_async的功能就类似dispatch_async,可以将dispatch_barrier_async直接替换成dispatch_async,效果一样。 一个使用dispatch_barrier_async的示例代码:

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.haley.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"并发%d----线程:%@", i,[NSThread currentThread]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:i];
        });
        
        if (i == 2) {
            dispatch_barrier_async(queue, ^{
                NSLog(@"barrier----%@",[NSThread currentThread]);
            });
        }
    }
// 打印结果:
2016-07-11 12:45:36.173 PractiseProject[2579:110181] 并发2----线程:<NSThread: 0x7fdce3629e30>{number = 3, name = (null)}
2016-07-11 12:45:36.173 PractiseProject[2579:110175] 并发1----线程:<NSThread: 0x7fdce3719d90>{number = 4, name = (null)}
2016-07-11 12:45:36.173 PractiseProject[2579:110166] 并发0----线程:<NSThread: 0x7fdce3556860>{number = 2, name = (null)}
2016-07-11 12:45:38.177 PractiseProject[2579:110181] barrier----<NSThread: 0x7fdce3629e30>{number = 3, name = (null)}
2016-07-11 12:45:38.177 PractiseProject[2579:110175] 并发4----线程:<NSThread: 0x7fdce3719d90>{number = 4, name = (null)}
2016-07-11 12:45:38.177 PractiseProject[2579:110181] 并发3----线程:<NSThread: 0x7fdce3629e30>{number = 3, name = (null)}

接下来介绍dispatch_barrier_async的使用场景,我们都知道关于数据的读写安全是非常麻烦的,必须保证在写入数据的时候,不能读取数据;而写入完成后,不管有多少个线程在读取数据都是OK的。这个场景使用dispatch_barrier_async再合适不过了。 如何操作呢? 重写某个数据的set 和get 方法:

- (void)setHeight:(int)height
{
    dispatch_barrier_async(_conCorrentQueue, ^{
        _height = height;
    });
}

- (int)height
{
    __block int height;
    dispatch_sync(_conCorrentQueue, ^{
        height = _height;
    });
    return height;
}

注意:1.从Xcode 4开始,我们定义property后,编译器会自动帮我们添加@synthesize,但是如果我们同时重写setter和getter,那么编译器便不再帮我们添加@synthesize,我们需要自己添加@synthesize。 2.dispatch_barrier_async只能使用dispatch_queue_create创建的并发队列,才能正确发挥它的作用。

4.2 dispatch_barrier_sync

dispatch_barrier_syncdispatch_barrier_async的功能基本一致,不同之处是,dispatch_barrier_sync是在当前线程中执行block中的任务,而dispatch_barrier_async则是在新的线程(有可能是之前使用过的子线程)中执行任务。 它们都是在用dispatch_queue_create创建的并发队列上有效果,而在串行队列或者dispatch_get_global_queue创建的并发队列中,作用与dispatch_sync一致。

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.haley.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"并发%d----线程:%@", i,[NSThread currentThread]);
        });
        
        if (i == 2) {
            dispatch_barrier_sync(queue, ^{
                NSLog(@"barrier----%@",[NSThread currentThread]);
            });
        }
    }
// 打印结果:
2016-07-11 13:27:19.139 PractiseProject[2820:122236] 并发0----线程:<NSThread: 0x7f9512cd0f10>{number = 4, name = (null)}
2016-07-11 13:27:19.139 PractiseProject[2820:122229] 并发1----线程:<NSThread: 0x7f9512c0d7b0>{number = 3, name = (null)}
2016-07-11 13:27:19.139 PractiseProject[2820:122322] 并发2----线程:<NSThread: 0x7f9512f1c210>{number = 2, name = (null)}
2016-07-11 13:27:19.140 PractiseProject[2820:122192] barrier----<NSThread: 0x7f9512f04a20>{number = 1, name = main}
2016-07-11 13:27:21.143 PractiseProject[2820:122322] 并发4----线程:<NSThread: 0x7f9512f1c210>{number = 2, name = (null)}
2016-07-11 13:27:21.143 PractiseProject[2820:122229] 并发3----线程:<NSThread: 0x7f9512c0d7b0>{number = 3, name = (null)}

dispatch_barrier决定的只是它的任务是否在新的线程中执行,以及它一定在前面几个任务执行完后执行,并不会影响之前任务的执行顺序等。 在串行队列或者dispatch_get_global_queue创建的并发队列中,dispatch_barrier_sync仅仅相当于dispatch_sync

5.Queue-Specific

由于dispatch_get_current_queueAPI的移除,为了能够判断当前queue是否是之前创建的queue,我们可以利用dispatch_queue_set_specificdispatch_get_specific给queue关联一个context data,后面再利用这个标识获取到context data。如果可以获取到说明当前上下文是在自己创建的queue中,如果不能获取到context data则表示当前是在其他队列上。 使用场景: 自己创建一个队列,然后保证所有的操作都在该队列上执行。XMPP中有比较多的dispatch_queue_set_specificdispatch_get_specific使用案例。 设置标识和关联的数据:

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.haley.cn", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
const void *queueSpecificKey = @"queueSpecificKey";
dispatch_queue_set_specific(queue, queueSpecificKey, &queueSpecificKey, NULL);

获取关联数据:dispatch_get_specific(queueSpecificKey) 完整的示例:

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.haley.cn", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    // 当然这里也可以是其他类型的队列
    //    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.haley.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    const void *queueSpecificKey = @"queueSpecificKey";
    dispatch_queue_set_specific(queue, queueSpecificKey, &queueSpecificKey, NULL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"异步任务");
        if (dispatch_get_specific(queueSpecificKey)) {
            NSLog(@"com.haley.cn---1队列");
        } else {
            NSLog(@"---1其他队列");
        }
    });
    
    NSLog(@"主线程,主队列");
    if (dispatch_get_specific(queueSpecificKey)) {
        NSLog(@"com.haley.cn---2队列");
    } else {
        NSLog(@"----2其他队列");
    }
  // 打印结果:
2016-07-11 14:30:56.772 PractiseProject[3379:152363] 主线程,主队列
2016-07-11 14:30:56.772 PractiseProject[3379:152363] ----2其他队列
2016-07-11 14:30:56.772 PractiseProject[3379:152451] 异步任务
2016-07-11 14:30:56.773 PractiseProject[3379:152451] com.haley.cn---1队列

dispatch_get_specific所处的环境如果是在目标对列上时,就可以获取到关联的数据,否则就无法获取关联数据,返回NULL。 看一看XMPP中的使用案例:

- (BOOL)activate:(XMPPStream *)aXmppStream
{
 __block BOOL result = YES;
 
 dispatch_block_t block = ^{
  
  if (xmppStream != nil)
  {
   result = NO;
  }
  else
  {
   xmppStream = aXmppStream;
   
   [xmppStream addDelegate:self delegateQueue:moduleQueue];
   [xmppStream registerModule:self];
  }
 };
 
 if (dispatch_get_specific(moduleQueueTag))
  block();
 else
  dispatch_sync(moduleQueue, block);
 return result;
}

为了保证block是在目标队列上执行,先判断当前是否在目标队列上(如果能取到关联数据,则说明在当前队列上),如果在目标队列上,直接执行block,否则就在目标队列上同步执行。

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