GCD API（block.h）解析篇：深入理解iOS 多线程的底层实现

2023-09-08 15:09:04

掌握GCD调度块对象标志，提升iOS多线程编程

简介

Grand Central Dispatch (GCD) 是一个强大的多线程编程框架，它提供了广泛的API，简化了线程的创建和管理。其中，调度块对象标志是控制调度块对象执行方式的关键因素。本文将深入探讨这些标志，帮助您优化多线程代码并提升应用程序的性能。

调度块对象标志

调度块对象标志是一组用于定制调度块对象行为的选项。它们可以通过组合使用来创建具有不同属性的调度块对象。

关键标志

DISPATCH_BLOCK_BARRIER： 屏障块在并发队列中执行时，会等待队列中的所有其他块完成后再执行。
DISPATCH_BLOCK_DETACHED： 分离块提交到队列后，会与创建它的队列分离，独立执行。
DISPATCH_BLOCK_NO_QOS_CLASS： 指定调度块对象没有QoS类，将以默认QoS类执行。
DISPATCH_BLOCK_INHERIT_QOS_CLASS： 指示调度块对象继承创建它的队列的QoS类。
DISPATCH_BLOCK_ASSIGN_CURRENT： 将当前线程分配给创建调度块对象的队列，导致块在该队列上执行。

代码示例

以下示例演示了如何使用调度块对象标志：

// 创建一个默认的调度块对象
dispatch_block_t block1 = dispatch_block_create(^{
    NSLog(@"This is a default dispatch block.");
});

// 创建一个指定QoS类的调度块对象
dispatch_block_t block2 = dispatch_block_create_with_qos_class(QOS_CLASS_USER_INITIATED, ^{
    NSLog(@"This is a dispatch block with QOS class user initiated.");
});

// 创建一个指定标志的调度块对象
dispatch_block_t block3 = dispatch_block_create_with_flags(DISPATCH_BLOCK_BARRIER, ^{
    NSLog(@"This is a dispatch block with DISPATCH_BLOCK_BARRIER flag.");
});

// 将调度块对象提交到队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("my.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, block1);
dispatch_async(queue, block2);
dispatch_async(queue, block3);

优势

利用调度块对象标志，开发人员可以：

控制块的执行顺序，确保依赖关系得到维护。
优化资源分配，通过指定QoS类来优先处理关键任务。
增强代码的可移植性，通过分离块与创建它们的队列。
提高性能，通过使用适当的标志来避免不必要的线程同步。

常见问题解答

问：DISPATCH_BLOCK_BARRIER的实际应用是什么？
- 答：屏障块用于确保在屏障块之前执行的任务完全完成，然后再执行后面的任务。例如，在更新共享资源之前，可以使用屏障块来强制同步访问。
问：何时应该使用DISPATCH_BLOCK_DETACHED标志？
- 答：分离块对于在不再需要创建它们的队列时释放资源非常有用。例如，当在后台线程上执行一个耗时的任务时，可以使用分离块来防止任务完成后队列仍然保持活动状态。
问：DISPATCH_BLOCK_NO_QOS_CLASS有什么好处？
- 答：指定没有QoS类的块将以默认QoS类执行，这可以提供更简单的编程模型，同时仍然允许应用程序受益于GCD的多线程功能。
问：何时应该使用DISPATCH_BLOCK_INHERIT_QOS_CLASS标志？
- 答：当希望块继承创建它的队列的QoS类时，可以使用此标志。这有助于保持队列优先级和资源分配的一致性。
问：DISPATCH_BLOCK_ASSIGN_CURRENT标志有什么作用？
- 答：此标志将当前线程分配给创建调度块对象的队列，从而允许块在该队列上直接执行。它可以简化线程分配并提高性能。