《iOS 与 OS X 多线程和内存管理》读书笔记之 GCD（一）

书籍链接：Objective-C 高级编程: iOS 与 OS X 多线程和内存管理

几个概念

异步：提交任务之后立刻返回，在后台队列中执行任务。
同步：提交的任务执行完之后，再返回。

并行执行：提交到任务到队列中之后，比如按顺序提交了任务 1 和任务 2，在任务 1 开始执行之后，不管任务 1 有没有执行完毕，都开始执行任务 2。
串行执行：提交到任务到队列中之后，比如按顺序提交了任务 1 和任务 2，只有在任务 1 执行完毕之后，才执行任务 2。

异步 or 同步，由函数 dispatch_sync（同步） or dispatch_async（异步） 决定。
并行 or 串行，由队列本身决定。如添加任务到 Serial Dispatch Queue（串行队列） or Concurrent Dispatch Queue（并行队列） 队列中。

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Dispatch Queue

开发者要做的只是定义想执行的任务并追加到适当的 Dispatch Queue 中。

dispatch_async(queue, ^{
    //想要执行的任务
});

该源代码使用 Block 语法“定义想执行的任务”，通过 dispatch_async 函数“追加”赋值在变量 queue 的“Dispatch Queue 中”。仅这样就可使指定的 Block 在另一线程中执行。

“Dispatch Queue”是执行处理的等待队列。应用程序编写人员通过 dispatch_async 函数等 API，在 Block 语法中记述想执行的处理并将其追加到 Dispatch Queue 中。Dispatch Queue 按照追加的顺序（先进先出 FIFO）执行处理。

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Dispatch Queue 种类

Serial Dispatch Queue 等待现在执行中处理结果，使用一个线程。
Concurrent Dispatch Queue 不等待现在执行中处理结果，使用多个线程

//创建一个 Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("come.iBinaryOrg.serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

dispatch_async(serialQueue, ^{
    NSLog(@"block 0");
});

dispatch_async(serialQueue, ^{
    NSLog(@"block 1");
});

dispatch_async(serialQueue, ^{
    NSLog(@"block 2");
});

dispatch_async(serialQueue, ^{
    NSLog(@"block 3");
});

...

当变量为 Serial Dispatch Queue 时，因为要等待现在执行中的处理结束，所以首先执行 blk0，blk0 执行结束后，接着执行 blk1，blk1 结束后再开始执行 blk2，如此重复。同时执行的处理数只能有 1 个。即执行该源码后，一定按照以下顺序进行处理：

block 0
block 1
block 2
block 3
...

当变量 queue 为 Concurrent Dispatch Queue 时，因为不用等待现在执行中的处理结果结束，所以首先执行 blk0，不管 blk0 的执行是否结束，都开始执行后面的 blk1，不管 blk1 的执行是否结束，都开始执行后面的 blk2，如此重复循环。

这样虽然不用等待处理结果，可以并行执行多个处理，但并行执行的处理数量取决于当前系统的状态。即 iOS 和 OS X 基于 Dispatch Queue 中的处理数、CPU 核数以及 CPU 负荷等当前系统的状态来决定 Concurrent Dispatch Queue 中并行执行的处理数。所谓“并行执行”，就是使用多个线程同时执行多个处理。

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dispatch_queue_create

关于 Serial Dispatch Queue 生成个数的注意事项：

• 使用 dispatch_queue_create 函数可生成任意多个 Dispatch Queue，当生成多个 Serial Dispatch Queue 时，各个 Serial Dispatch Queue 将 并行执行。虽然在一个 Serial Dispatch Queue 中同时只能执行一个追加处理，但如果将处理分别追加到4个 Serial Dispatch Queue 中，各个 Serial Dispatch Queue 执行一个，即为 同时执行4个处理。
• 一旦生成 Serial Dispatch Queue 并追加处理，系统对于一个 Serial Dispatch Queue 就只生成并使用一个线程。如果生成 2000 个 Serial Dispatch Queue，那么就生成 2000 个线程。过多使用多线程，就会消耗大量内存，引起大量的上下文切换，大幅度降低系统的响应性能。

使用方法：

//Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.iBinaryOrg.gcd.MySerialDispatchQueue", NULL/* 等同于 DISPATCH_QUEUE_SERIAL，串行队列 */)；

// 异步执行
dispatch_async(mySerialDispatchQueue, ^{
    NSLog(@"Blk on mySerialDispatchQueue");
});

//Concurrent Dispatch Queue
dispatch_queue_t myConcurrentDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.iBinaryOrg.gcd.MyConcurrentDispatchQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)；// 并行队列

// 异步执行
dispatch_async(myConcurrentDispatchQueue, ^{
    NSLog(@"Blk on myConcurrentDispatchQueue");
});

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Main Dispatch Queue / Global Dispatch Queue

Main Dispatch Queue 是 Serial Dispatch Queue。
Global Dispatch Queue 是 Concurrent Dispatch Queue。

系统提供的 Dispatch Queue 种类：

名称	Dispatch Queue 种类	说明
Main Dispatch Queue	Serial DIspatch Queue	主线程执行
Serial Dispatch Queue (Hign Priority)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：高 (最高优先)
Serial Dispatch Queue (Default Priority)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：默认
Serial Dispatch Queue (Low Priority)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：低
Serial Dispatch Queue (Background Priority)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：后台

使用举例

//在默认优先级的 Global Dispatch Queue 中执行block
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    /*     *可并行执行的处理     */
     *可并行执行的处理
     */
    
    /*     *在 Main Dispatch Queue 中执行 block     */
     *在 Main Dispatch Queue 中执行 block
     */
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue, ^{
        /*         *只能在主线程中执行的处理         */
         *只能在主线程中执行的处理
         */
    });
});

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