本文是来自@FlyOceanFish的投稿

Grand Central Dispatch（GCD）是异步执行任务的技术之一。一般将应用程序中记述的线程管理用的代码在系统级中实现。开发者只需要定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中，GCD就能生成必要的线程并计划执行任务。由于线程管理是作为系统的一部分来实现的，因此可统一管理，也可执行任务，这样就比以前的线程更有效率。

Dispatch Queue

将想执行的任务追加到适当的Dispatch Queue

串行队列

并行队列

重点

串行队列只有一个线程，并行队列有多个线程。

自建Queue

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//创建了一个并行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.test.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//创建了一个串行队列

系统Queue

• Main DispatchQueue 在主线程中执行的Dispatch Queue。因为主线程只有1个，所以Main Dispatch Queue是串行队列。加入到主队列中的任务一定不会生成新的线程，因为主队列必须有且只有一条主线程。

• Global Dispatch Queue 一个所有应用程序都能够使用的并发队列。加入到该队列中的任务不一定会生成线程。因为有线程重用的现象

iOS8.0之后的权限

Dispatch Group

dispatch_group是GCD的一项特性，能够把任务分组。调用者可以等待这组任务执行完毕，也可以提供回调函数之后继续往下执行，这组任务完成时，调用者会得到通知。常用场景比如说，下载一个大的文件，分块下载，全部下载完成后再合成一个文件。再比如同时下载多个图片，监听全部下载完后的动作

• 创建group

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

• 添加任务

• dispatch_group_async(dispatch_group_t group, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

  将一个任务添加到指定group中

• dispatch_group_enter(dispatch_group_t group); dispatch_group_leave(dispatch_group_t group);

  这两个函数同上边一样的效果，不过一定要注意这两个函数必须成对出现！否则这一组任务就永远执行不完。

• 监听任务完成

  timeout参数表示函数在等待dispatch group执行完毕后，应该阻塞多久。如果执行dispatch group所需的时间小于timeout，则返回0，否则返回非0值.此参数可以取常量DISPATCH_TIME_FOREVER，这表示函数会一直等着dispatch group 执行完，而不会超时。此方法会阻塞线程。

• dispatch_group_notify(dispatch_group_t group, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); 开发者可以传入block，等dispatch group 执行完毕之后，块会在特定的线程上执行，而不阻塞线程。

• long dispatch_group_wait(dispatch_group_t group, dispatch_time_t timeout);

*** 使用dispatch_group_notify***

//这个例子演示将将一个很大的字符串删除指定几个字符串。比如“abcdefghicladedgdsfs”删除"ace"三个字符串

  int const COUNT = 6;
@interface ViewController ()
{
    NSMutableArray *values;
    dispatch_group_t group;
    dispatch_queue_t queue;
}
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    values = [NSMutableArray array];
    group = dispatch_group_create();
    queue = dispatch_queue_create("com.aa.test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    [self removeChars:@"abcdefghicladedgdsfs" target:@"ace"];
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSString *str = [values componentsJoinedByString:@""];
        NSLog(@"%@",str);
    });
}
- (void) removeChars:(NSString *)pBuffer target:(NSString *)target {
    for (int i = 0; i        if (i==COUNT-1) {
            NSString *str = [pBuffer substringWithRange:NSMakeRange(pBuffer.length/(COUNT-1)*i,pBuffer.length-pBuffer.length/(COUNT-1)*i)];
            [values addObject:str];
        }else{
            NSString *str = [pBuffer substringWithRange:NSMakeRange(pBuffer.length/(COUNT-1)*i, pBuffer.length/(COUNT-1))];
            [values addObject:str];
        }
    }
    for (int i = 0; i       [self handlerString:values[i] target:target index:i];
    }
}
- (void)handlerString:(NSString *)string target:(NSString *)target index:(int)index{
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        values[index] = [self replace:string target:target];
    });
}
- (NSString *)replace:(NSString *)string target:(NSString *)target{
    for (int i = 0; i        char temp = [target characterAtIndex:i];
        string = [string stringByReplacingOccurrencesOfString:[NSString stringWithFormat:@"%c", temp] withString:@""];
    }
    return string;
}

@end

使用dispatch_group_enter和dispatch_group_leave

dispatch_group_t group =dispatch_group_create();
dispatch_queue_t globalQueue=dispatch_get_global_queue(0, 0);


dispatch_group_enter(group);

//模拟多线程耗时操作
dispatch_group_async(group, globalQueue, ^{
    sleep(3);
    NSLog(@"%@---block1结束。。。",[NSThread currentThread]);
    dispatch_group_leave(group);
});
NSLog(@"%@---1结束。。。",[NSThread currentThread]);

dispatch_group_enter(group);
//模拟多线程耗时操作
dispatch_group_async(group, globalQueue, ^{
    sleep(3);
    NSLog(@"%@---block2结束。。。",[NSThread currentThread]);
    dispatch_group_leave(group);
});
NSLog(@"%@---2结束。。。",[NSThread currentThread]);

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    NSLog(@"%@---全部结束。。。",[NSThread currentThread]);
});

dispatch_async和dispatch_sync

• dispatch_async

dispatch_async将指定的Block异步的追加到指定的Dispatch Queue中。dispatch_async函数不会做任何等待

• dispatch_sync

dispatch_sync将指定的Block同步的追加到指定的Dispatch Queue。此时dispatch_sync会一直等待Block执行结束之后，才会返回。线程才能接着继续执行其他代码。

如dispatch_group_wait函数一样，"等待"意味着当前线程停止。

例：

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{         NSLog(@"测试2");     });

执行以上代码则会直接崩溃。主要是因为dispatch_sync在追加Block的过程中同时在等待，等待意味着当前主线程已经停止，所以主线程无法执行追到到Main Dispatch Queue的Block。

Serial Dispatch Queue也会引起同样的问题

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.test.queue", NULL); dispatch_async(queue, ^{         dispatch_sync(queue, ^{             NSLog(@"测试");         });     });

一样的道理，串行队列中只会生成一条线程，而dispatch_sync函数使该线程处于等待状态即停止状态，所以无法将Block追加到com.test.queue这个队列中。

总结:

• dispatch_sync函数

• 当前queue是串行队列。 当前queue上调用sync函数，并且sync函数中指定的queue也是当前queue。需要执行的block被放到当前queue的队尾等待执行，因为这是一个串行的queue，调用sync函数会阻塞当前队列,等待block执行 这个block永远没有机会执行sync函数不返回，所以当前队列就永远被阻塞了，这就造成了死锁。（这就是问题中在主线程调用sync函数，并且在sync函数中传入main_queue作为queue造成死锁的情况）

• 当前queue是并行队列。 在并行的queue上面调用sync函数，同时传入当前queue作为参数，并不会造成死锁，因为block会马上被执行，所以sync函数也不会一直等待不返回造成死锁。（并且Block是在当前线程上执行。例如如果是在主线程上调用了dispatch_sync,则Block是在主线程上执行的）

• dispatch_async代表异步任务，意思不是一定会生成一条线程。如果在MainQueue中执行，则不会生成线程；如果在Global Queue中有可能会生成。因为线程有一个线程池，会重用已经完成任务了的线程。

栅栏(dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_async)

作用：与并发队列结合，可以高效率的避免数据竞争的问题

相同点：dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_async函数功能一样就是在并发队列中将此代码插入的地方上下隔开，如果栅栏一样，两部分不影响。只有上边的并发队列都执行结束之后，下边的并发队列才能够执行。

不同点:dispatch_barrier_sync代码后边的任务直到dispatch_barrier_sync执行完才能被追加到队列中；dispatch_barrier_async不用代码执行完，后边的任务也会被追加到队列中。代码上的体现就是dispatch_barrier_sync后边的代码不会执行，dispatch_barrier_async后边的代码会执行，但是Block不会被执行。

dispatch_apply

This function submits a block to a dispatch queue for multiple invocations and waits for all iterations of the task block to complete before returning. If the target queue is a concurrent queue returned by dispatch_get_global_queue, the block can be invoked concurrently, and it must therefore be reentrant-safe. Using this function with a concurrent queue can be useful as an efficient parallel for loop.

该函数指定次数将指定的Block追加到指定的Queue中，并等待全部处理执行结束。

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_DEFAULT, 0), ^(size_t index) {           });

作用：与并发队列结合，可以更有效执行并发任务。

dispatch_suspend/dispatch_resume

挂起指定的Dispatch Queue

dispatch_suspend(queue);

恢复指定的Dispatch Queue

dispatch_resume(queue);

Dispatch Semaphore

当计数为0时等待，计数为1或大于1时不等待

dispatch_semaphore_create(1);//创建1个信号

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);//当计数值大于1时，或者在待机中计数值大于1时，对该计数减1并且返回。

dispatch_semaphore_signal(semaphore);//对计数值加1

dispatch_once

单例模式，保证在应用程序中只执行一次指定处理的api。

static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{           });

Dispatch I/O

异步串行读取文件

NSString *path = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"iosintroduce" ofType:@"md"]; dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_DEFAULT, 0); dispatch_io_t pipe_chanel = dispatch_io_create_with_path(DISPATCH_IO_STREAM,[path UTF8String], 0, 0,queue , ^(int error) {              }); size_t water = 1024; dispatch_io_set_low_water(pipe_chanel, water); dispatch_io_set_high_water(pipe_chanel, water); NSMutableData *totalData = [[NSMutableData alloc] init];      dispatch_io_read(pipe_chanel, 0, SIZE_MAX, queue, ^(bool done, dispatch_data_t  _Nullable data, int error) {     if (error == 0) {         size_t len = dispatch_data_get_size(data);             if (len > 0) {                 [totalData appendData:(NSData *)data];         }     }     if (done) {         NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:totalData encoding:NSUTF8StringEncoding];         NSLog(@"%@", str);     }   });

异步并行读取文件

NSString *path = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"iosintroduce" ofType:@"md"]; dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_fd_t fd = open(path.UTF8String, O_RDONLY); dispatch_io_t io = dispatch_io_create(DISPATCH_IO_RANDOM, fd, queue, ^(int error) {     close(fd); }); off_t currentSize = 0; long long fileSize = [[NSFileManager defaultManager] attributesOfItemAtPath:path error:nil].fileSize; size_t offset = 1024*1024; dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); NSMutableData *totalData = [[NSMutableData alloc] initWithLength:fileSize]; for (; currentSize  0) {                 const void *bytes = NULL;                 (void)dispatch_data_create_map(data, (const void **)&bytes, &len);                 [totalData replaceBytesInRange:NSMakeRange(currentSize, len) withBytes:bytes length:len];             }         }         if (done) {             dispatch_group_leave(group);         }     }); } dispatch_group_notify(group, queue, ^{     NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:totalData encoding:NSUTF8StringEncoding];     NSLog(@"%@", str); });

• dispatch_io_create_with_path通过路径创建一个dispatch_io_t。与之相似的也好几个方法，比如dispatch_io_create_with_io

• dispatch_io_set_high_water和dispatch_io_set_low_water 分割文件大小，分别可以设置一次最少读取和一次最多读取多大。

• dispatch_io_read读取文件。与之对应的是dispatch_io_write将文件存储到指定路径

如果想提高文件读取速度，可以尝试使用Dispatch I/O。

Dispatch Source

倒计时功能

dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());      dispatch_source_set_timer(timer, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 15ULL*NSEC_PER_SEC), DISPATCH_TIME_FOREVER, 1ull*NSEC_PER_SEC);      dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{         NSLog(@"wake up");         dispatch_source_cancel(timer);   });      dispatch_source_set_cancel_handler(timer, ^{         NSLog(@"canceled");  });      dispatch_resume(timer);

dispatch_after

延迟执行任务

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{              });

最快3秒后执行，最慢3秒+一个runloop循环时间

dispatch_set_target_queue

改变生成的Dispatch Queue的执行优先级

//将myQueue优先级设置为与globalQueue相同 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("com.test.queue", NULL); dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_DEFAULT, 0); dispatch_set_target_queue(myQueue, globalQueue)

第一个参数需要变更优先级的Dispatch Queue，第二个参数指定要使用的执行优先级相同优先级的Queue。

个人博客

已经同步发布到FlyOceanFish的博客