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iOS 底层探索——GCD 底层原理（完结）

前言

上篇文章中，我们探究了 GCD 底层原理中的同步、异步函数、死锁以及 GCD 单例。接下来，我们继续深入分析。

资源准备

在开始之前，我们需要准备以下资源：

• libdispatch 源码
• 线程池

线程池

线程池是一个由多个线程组成的集合，它可以用来执行任务。线程池的优点是可以减少线程创建和销毁的开销，提高系统的性能。

在 GCD 中，线程池是通过 dispatch_queue_create 函数创建的。dispatch_queue_create 函数接收两个参数：第一个参数是队列的类型，第二个参数是队列的优先级。队列的类型可以是串行队列或并发队列。串行队列一次只能执行一个任务，而并发队列可以同时执行多个任务。队列的优先级可以是高、中或低。高优先级的队列比低优先级的队列先执行。

异步函数的执行流程

异步函数是在另一个线程中执行的函数。在 GCD 中，异步函数可以通过 dispatch_async 函数调用。dispatch_async 函数接收两个参数：第一个参数是队列，第二个参数是要执行的函数。

异步函数的执行流程如下：

1. dispatch_async 函数将要执行的函数加入到队列中。
2. 线程池中的一个线程从队列中取出要执行的函数并执行它。
3. 函数执行完成后，线程池中的线程将函数的返回值放入到队列中。
4. 主线程从队列中取出函数的返回值并处理它。

死锁

死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致どちらも无法继续执行的情况。在 GCD 中，死锁可能发生在以下情况：

• 线程 A 等待线程 B 释放资源，而线程 B 等待线程 A 释放资源。
• 线程 A 等待线程 B 执行完成，而线程 B 等待线程 A 执行完成。

为了避免死锁，我们需要确保线程不会互相等待对方释放资源。我们可以通过以下方法来避免死锁：

• 使用锁来保护共享资源。
• 避免在同一个线程中执行两个或多个长时间运行的任务。
• 使用异步函数来执行长时间运行的任务。

串行队列和并发队列

串行队列一次只能执行一个任务，而并发队列可以同时执行多个任务。串行队列适用于需要按顺序执行的任务，例如读写文件。并发队列适用于可以并行执行的任务，例如计算密集型任务。

在 GCD 中，我们可以通过 dispatch_queue_create 函数来创建串行队列和并发队列。dispatch_queue_create 函数的第一个参数决定了队列的类型。如果第一个参数是 DISPATCH_QUEUE_SERIAL，则创建串行队列。如果第一个参数是 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT，则创建并发队列。

GCD 单例

GCD 单例是一个全局唯一的对象。它可以被所有线程访问。GCD 单例可以通过 dispatch_once 函数创建。dispatch_once 函数接收两个参数：第一个参数是要执行的函数，第二个参数是要执行函数的队列。

dispatch_once 函数的执行流程如下：

1. dispatch_once 函数检查要执行的函数是否已经执行过。
2. 如果要执行的函数没有执行过，则 dispatch_once 函数将要执行的函数加入到队列中。
3. 线程池中的一个线程从队列中取出要执行的函数并执行它。
4. 函数执行完成后，线程池中的线程将函数的返回值放入到队列中。
5. 主线程从队列中取出函数的返回值并处理它。

GCD 单例的优点是它可以确保全局唯一的对象只被创建一次。GCD 单例的缺点是它不能保证对象是线程安全的。

结语

以上就是 GCD 底层原理的全部内容。希望本文对您有所帮助。

参考

• libdispatch 源码
• 线程池