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iOS系统GCD学习(1):介绍

什么是GCD?

  Grand Central Dispatch 简称(GCD)是苹果公司开发的技术,以优化的应用程序支持多核心处理器和其他的对称多处理系统的系统。这建立在任务并行执行的线程池模式的基础上的。它首次发布在Mac OS X 10.6 ,iOS 4及以上也可用。它是一套低层API,提供了一种新的方法来进行并发程序编写。从基本功能上讲,GCD有点像NSOperationQueue,他们都允许程序将任务切分为多个单一任务然后提交至工作队列来并发地或者串行地执行。GCD比之NSOpertionQueue更底层更高效,并且它不是Cocoa框架的一部分。
  GCD的工作原理是:让程序平行排队的特定任务,根据可用的处理资源,安排他们在任何可用的处理器核心上执行任务。一个任务可以是一个函数(function)或者是一个block。 GCD的底层依然是用线程实现,不过这样可以让程序员不用关注实现的细节。
  除了代码的平行执行能力,GCD还提供高度集成的事件控制系统。可以设置句柄来响应文件描述符、mach ports(Mach port 用于 OS X上的进程间通讯)、进程、计时器、信号、用户生成事件。这些句柄通过GCD来并发执行。
GCD的API很大程度上基于block,当然,GCD也可以脱离block来使用,比如使用传统c机制提供函数指针和上下文指针。实践证明,当配合block使用时,GCD非常简单易用且能发挥其最大能力。
  你可以在Mac上敲命令“man dispatch”来获取GCD的文档。
  GCD中的FIFO队列称为dispatch queue,它可以保证先进来的任务先得到执行
  dispatch queue分为下面三种:
Serial
  又称为private dispatch queues,同时只执行一个任务。Serial queue通常用于同步访问特定的资源或数据。当你创建多个Serial queue时,虽然它们各自是同步执行的,但Serial queue与Serial queue之间是并发执行的。
Concurrent
  又称为global dispatch queue,可以并发地执行多个任务,但是执行完成的顺序是随机的。
Main dispatch queue
  它是全局可用的serial queue,它是在应用程序主线程上执行任务的。

为何使用?

  GCD提供很多超越传统多线程编程的优势:
1.易用: GCD比之thread跟简单易用。由于GCD基于work unit而非像thread那样基于运算,所以GCD可以控制诸如等待任务结束、监视文件描述符、周期执行代码以及工作挂起等任务。基于block的血统导致它能极为简单得在不同代码作用域之间传递上下文。
2.效率: GCD被实现得如此轻量和优雅,使得它在很多地方比之专门创建消耗资源的线程更实用且快速。这关系到易用性:导致GCD易用的原因有一部分在于你可以不用担心太多的效率问题而仅仅使用它就行了。
3.性能: GCD自动根据系统负载来增减线程数量,这就减少了上下午切换以及增加了计算效率。

Dispatch Objects

  尽管GCD是纯c语言的,但它被组建成面向对象的风格。GCD对象被称为dispatch object。Dispatch object像Cocoa对象一样是引用计数的。使用dispatch_release和dispatch_retain函数来操作dispatch object的引用计数来进行内存管理。但主意不像Cocoa对象,dispatch object并不参与垃圾回收系统,所以即使开启了GC,你也必须手动管理GCD对象的内存。
  Dispatch queues 和 dispatch sources(后面会介绍到)可以被挂起和恢复,可以有一个相关联的任意上下文指针,可以有一个相关联的任务完成触发函数。可以查阅“man dispatch_object”来获取这些功能的更多信息。

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