精解 GCD API（queue.h）：iOS 多线程中的关键队列管理

IOS

2023-10-29 19:26:15

**** 并发世界中的基石：探索 GCD API 中的队列**

队列：任务执行的舞台

在 iOS 开发中，GCD（Grand Central Dispatch）是多线程编程的基石，而队列是 GCD API 中不可或缺的一部分。队列是组织和调度任务的基本构造块，使您可以充分利用多核处理器的强大功能。

GCD API 中有三种类型的队列：串行队列、并发队列和全局队列。串行队列一次只执行一个任务，确保任务以确定的顺序执行。并发队列允许同时执行多个任务，提供更高的并发性。全局队列由系统管理，可用于执行后台任务。

任务调度：并发引擎

使用 GCD，您可以将任务添加到队列中以供执行。队列调度器负责管理任务执行的顺序和优先级。GCD 提供同步和异步调度方法。同步调度使任务在当前线程上立即执行，而异步调度使任务添加到队列中并在以后执行，不会阻塞当前线程。

同步原语：协调并发访问

同步原语是用于协调对共享资源的并发访问的机制。GCD API 提供了三种同步原语：信号量、屏障和组。信号量限制可以并发访问共享资源的线程数量。屏障确保特定的任务在所有先前提交的任务完成之前不会执行。组将一组任务分组在一起，并在任务完成时提供通知。

优先级和质量属性：优化任务执行

GCD 允许您为队列和任务设置优先级和质量属性，以优化任务执行。可用的优先级级别包括高、默认和低。质量属性包括执行的延迟、执行的计时和执行的准确性。

代码示例：GCD API 实践

以下代码示例展示了如何使用 GCD API 管理队列和调度任务：

// 创建一个串行队列
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

// 创建一个并发队列
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.example.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

// 向串行队列添加同步任务
dispatch_sync(serialQueue, ^{
    // 执行任务
});

// 向并发队列添加异步任务
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    // 执行任务
});

// 使用信号量限制并发访问
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    // 获取信号量
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    // 访问共享资源

    // 释放信号量
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});