格而知之9：一些关于GCD的笔记

1、最近在重读当年刚开始学习多线程时的笔记，发觉其中有一些地方还是比较容易模糊，于是整理这篇笔记记录一下。

执行方式和队列

2、队列用来存放管理要执行的任务，它分为并发队列（Concurrent Dispatch Queue）和串行队列（Serial Dispatch Queue）：

并发队列：队列内的任务允许被分配给多条线程同时执行；

串行队列：队列内的任务只能被放在一条线程内顺序执行。

3、执行方式分为异步（Asynchronization）和同步（Synchronization）：

异步：使用异步的方式执行队列内的任务时，会尽可能地多开线程去执行；

同步：使用同步的方式执行队列内的任务时，只会在当前线程中执行，不会新开线程。

4、根据上面的两个概念，我们可以组合成4种任务执行模式：

(1)、异步执行并发队列的任务；

(2)、异步执行串行队列的任务；

(3)、同步执行并发队列的任务；

(4)、同步执行串行队列的任务；

5、每一种模式会如何开线程去执行任务呢？可以依照以下这个方法来判断：

先判断执行方式，再判断队列类型。

(1)、先判断执行方式是异步还是同步：

如果是同步的话（只会在当前线程中执行，不会新开线程），那么不管队列是什么类型都一样，都只会在当前线程中执行任务。总共只有一条线程；

如果是异步的话（会尽可能地多开线程），那么无论如何异步都会先开一条新线程，然后再判断队列类型进行下一步操作：

(2)、再判断队列类型是并发还是串行：

如果队列是串行队列（队列内的任务只能被放在一条线程内顺序执行），那么队列内的所有任务就会被放在这条新开的线程内顺序执行。总共会有原线程和新开的线程两条线程；

如果队列是并行队列（队列内的任务允许被分配给多条线程同时执行），那么异步的特性就会得到充分的发挥，它会新开n条线程，同时执行队列的任务。总共会涉及到不固定的n条线程。

6、我们使用GCD来验证这4种模式执行任务的效果，并发队列使用全局并发队列，串行队列使用自定义的串行队列：

(1)、异步执行并发队列的任务。如下代码：

根据5的判断方式：执行方式是异步表示会尽量多开线程，队列类型是并发表示允许多开线程。那么执行效果应该是会有n条线程执行了队列内的任务，输出如下图：

证实了我们的判断方式。

可以注意到一点：子线程和主线程是完全分开各自执行的，主线程上的打印甚至比线程4执行的第一个任务还要快。

(2)、异步执行串行队列的任务。如下代码：

根据5的判断方式：执行方式是异步表示会尽量多开线程，队列类型是串行表示只会在一条线程内执行。那么执行效果应该是只有1条新开的线程执行了队列内的任务，输出如下图：

证实了我们的判断方式。

另外也可进一步证实我们在6(1)中的结论，子线程和主线程是完全分开各自执行的，这一次主线程的执行比子线程2的第一个任务还慢了。

(3)、同步执行并发队列的任务。如下代码：

根据5的判断方式：执行方式是同步表示只会在当前线程中执行，队列类型是什么都没有影响了。那么执行效果应该是只在主线程中执行了队列内的任务，输出如下图：

证实了我们的判断方式。

并且可以注意到，这些任务在主线程里是顺序执行的，viewDidLoad方法里的打印会被放在最后执行。

(4)、同步执行串行队列的任务。如下代码：

根据5的判断方式：执行方式是同步表示只会在当前线程中执行，队列类型是什么都没有影响了。那么执行效果应该是和6(3)一样，只在主线程中执行了队列内的任务，输出如下图：

证实了我们的判断方式。

主队列

7、主队列（Main Queue）是一种特殊的串行队列。

普通的串行队列只是要求任务必须在同一条线程中执行，并没有指定这条线程必须是哪条线程。而主队列内的特殊之处在于：队列内的任务不仅必须在同一条线程中执行，而且这条线程必须是主线程。

换而言之，主队列内的任务都会被放在主线程中执行。

8、那么将主队列和执行方法进行组合，也可以得到两种执行模式：

(1)、同步执行主队列的任务；

(2)、异步执行主队列的任务。

9、我们来试验这两种执行模式。

(1)、首先同步执行主队列中的任务，代码如下：

执行之后发现没有任何输出。

其实是因为这种执行模式造成死锁了。在这种情况下，主线程正在执行syncInQueue:方法，必须等待方法内的block执行完主线程才可以执行下一个任务。而方法内的block被加入了主队列，它又在等待主线程执行完syncInQueue:方法后才会被执行。两边互相等待，造成了死锁。

(2)、然后异步执行主队列的任务，代码如下：

执行后的输出如下：

在异步的情况下，block可以等syncInQueue:方法执行完才执行，就没有出现死锁的情况了。

同时可以注意到，所有的任务都是在主线程里执行的。

dispatch_once

10、我们都知道，dispatch_once能让一段代码只执行一次。但是这个“只执行一次”是指app的整个运行过程只执行一次呢？还是指dispatch_once块所属的类的每个实例只执行一次呢？

我们用以下代码来测试，建立一个DispatchOnce类，定义一个-run方法：

然后建立两个DispatchOnce对象，并各自执行-run方法：

输出结果如下：

说明，dispatch_once块的代码在app的整个运行过程中只会执行一次。

延迟执行

11、延迟n秒执行一般有两种方法，分别是：

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(n * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

//do something

});

和

[self performSelector:@selector(somthing) withObject:nil afterDelay:n];

除了这两种方法之外，还有一种“似乎”也能制造出延时执行效果的方法，它是：

[NSThread sleepForTimeInterval:n];

这三种方法有什么区别呢？我们分别写三段使用这三种方式做延时执行的代码：

(1)、dispatch_ after

(2)、performSelectorAfter

(3)、sleepForInterval

以上这三种方法都在延时执行的代码后，执行了一句死循环的代码。执行这三种方法的代码后，(1)和(2)没有任何输出，(3)的输出如下：

由此可以知道，dispatch_ after和performSelectorAfter这两种方法在执行了延时代码后，会继续执行后方的代码，等到延时设定的时间到了才回头执行延时代码设置的操作。所以dispatch_ after和performSelectorAfter就会先陷在死循环里，没法回头执行延时代码设置的操作了。

而sleepForIntarval方法是直接把整条线程停住了，任何代码都不往下执行了，等到延时设定的时间到了，再继续往下执行。所以它在陷入死循环之前会照顺序先把打印的代码执行了。

子线程修改UI

12、我们都知道UI只能在主线程做修改，那么如果在子线程修改UI会有什么效果呢？

我们试着执行以下代码：

正常理解，在点击屏幕后，屏幕中间的红色正方形会变成绿色的。然而发现无论怎么点，正方形都不会变色。

说明，在子线程修改UI不会有效果。