深入探索GCD底层原理，掌握多线程核心技术

2023-11-07 03:07:19

GCD的幕后原理：深入剖析多线程编程的基石

队列的创建：开启多线程之旅

GCD的核心概念之一是队列，它管理着待执行的任务。GCD提供两种队列类型：串行队列和并发队列。串行队列一次只处理一个任务，而并发队列可以同时处理多个任务。

要创建队列，可以使用dispatch_queue_create函数，指定队列类型和相关属性。此外，还可以使用dispatch_get_main_queue函数获取与主线程关联的主队列。

dispatch_queue_t serial_queue = dispatch_queue_create("com.example.serial_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_queue_t concurrent_queue = dispatch_queue_create("com.example.concurrent_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

任务执行：GCD的工作模式

GCD允许将任务提交到队列中执行，任务可以是任何可以执行的代码块。提交任务有两种方式：

异步任务： 使用dispatch_async函数，将任务提交到队列中并立即返回。异步任务在其他线程中执行，不阻塞提交任务的线程。
同步任务： 使用dispatch_sync函数，将任务提交到队列中并等待任务完成才返回。同步任务在提交任务的线程中执行，阻塞该线程。

// 异步任务
dispatch_async(serial_queue, ^{
  NSLog(@"执行异步任务");
});

// 同步任务
dispatch_sync(serial_queue, ^{
  NSLog(@"执行同步任务");
});

同步与异步：理解执行模式

GCD提供了同步和异步两种任务执行模式。同步任务保证在提交任务的线程中执行，而异步任务则不会。

同步任务适合需要保证顺序执行或依赖于先前任务结果的情况。异步任务则适合独立、不受其他任务影响的任务。

其他应用函数：GCD的强大工具集

除了队列和任务执行，GCD还提供了一些其他有用的函数，可以解决各种并发编程问题。这些函数包括：

一次性执行： dispatch_once函数确保任务只执行一次，即使在并发环境中也是如此。
任务分组： dispatch_group_create函数创建一个任务组，dispatch_group_async函数将任务添加到任务组中。dispatch_group_wait函数等待任务组中的所有任务完成。
信号量： dispatch_semaphore_create函数创建一个信号量，dispatch_semaphore_signal函数发出信号，dispatch_semaphore_wait函数等待信号。信号量用于协调并发访问共享资源。