关于GCD中串行队列、并发队列和同步执行、异步执行的探讨

Dispatch Queues
Dispatch queue是一个对象，它可以接收任务，并将任务以先到先执行的顺序来执行。Dispatch queue可以使并发的或串行的。并发任务会基于系统负载来合适地并发执行，串行队列同一时间只执行单一任务。
GCD共有三种队列类型：
1、main
queue：通过dispatch_get_main_queue()获得，这是一个与主线程相关的串行队列。
2、global queue：全局队列是并发队列，由整个进程共享。存在着高、中、低三种优先级的全局队列。调用dispath_get_global_queue并传入优先级来访问队列。
3、用户队列：通过函数dispatch_queue_create创建的队列，这些队列是串行的。

 

对于串行队列和并发队列的理解：

串行队列，一次只执行一个任务，在队列中采用先入先出的方式从runloop中取出任务



并发队列，可一次性执行多个任务，同样也是采用先入先出的方式取出任务，但是利用多线程来实现并发：



对于同步执行和异步执行：同步执行会等待任务结束后再返回，所以同步操作是有序的，它的操作顺序就是先进先出准则；异步执行再把任务放入队列后将直接返回而不等待务执行完毕，故异步操作是无序的。

对于同步方法，有一个经典的死锁案例：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"ahha");
    });
    
    NSLog(@"111");
    self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
    
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

这两NSLog永远都不会执行，上文已经说到，放入dispatch_main_queue中的任务会被放到主线程执行，同步方法sync是讲任务放入队列，然后等待任务完成后才会返回，主队列当前执行的为viewDidLoad方法，由此就又成了一个互相等待的死锁，即viewDidLoad方法须等待dispatch_sync这个同步方法执行完后继续执行，而同步方法又在等待队列中排在他前面的任务viewDidLoad执行完成..waiting…

总结一下就是主队列中添加同步操作永远不会被执行，会死锁。

 

相信很多人都被串行队列、并发队列和同步、异步执行的各种组合整的很崩溃。我的建议是，首先一定要先弄清楚串行、并发和同步，异步各自的真正意思到底是什么，对于dispatch_asyc(dispatch_main_queue,task)…这样的语句可以这样解读：把任务放入…队列…执行，再结合这几个名词的定义，思索一下就能明白。下面我们分类各自看一下：

 

1、把任务放入串行队列同步执行：

dispatch_sync(myQueue, ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"over");

它的打印结果是这样的：



我们可以看见，不会创建新线程且切操作会顺序执行。你可能会疑惑：为什么同样都是在主线程执行，这样没有死锁。其实这个和线程没有关系，和队列有关系，只要不放在主队列就不会阻塞主队列上的操作(各种系统的UI方法)，这个操作只是选择了合适的时机在主线程上跑了一下而已~
2、把任务放入串行队列异步执行：

    dispatch_async(myQueue, ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"also over");

打印结果：



对比上面的，操作顺序执行，创建了新的线程。顺序执行是因为队列是串行队列，采取的是先入先出的调度算法。而also over的打印在线程打印之前是因为我们采取的是异步执行方式，程序在将操作放入队列后不会等待这个block执行完成而是直接运行下面的代码。换一种方式你可能更能理解这一种"顺序执行"：
   
for (int i =
1 ; i <=
10; i++) {
       
dispatch_async(myQueue,^{
           
NSLog(@"%d___%@",i,[NSThread currentThread]);
       });
 
   }

打印结果：



我们还可以发现，至始至终操作都是在同一个线程上面执行。

3、把任务放
a953
入并发队列同步执行：

    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"over");

打印结果：



操作不会创建线程，那么操作是不是顺序的呢？我们上面说了，串行队列去操作是先进先出顺序执行的，那并发队列呢？还是让代码告诉我们吧：

for (int i = 1; i < 10; i++) {
        dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"%d___%@",i, [NSThread currentThread]);
        });
    }

看一下执行结果：



发现是顺序执行的。但是一定要清楚，这种顺序执行和操作队列为并发队列没有关系！而是因为这些操作均为同步操作，所以每一个操作放入队列后都会被等待执行完成才会放入下一操作，造成了这种顺序执行的现象。其实并发队列还是很想不那么顺序的用多线程去并发执行的，这就需要异步操作的配合啦：
4、把任务放入并发队列异步执行：

for (int i = 1; i < 10; i++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"%d___%@",i, [NSThread currentThread]);
        });
    }

相信你都可以才出结果了：



显然，操作是无序的，且创建了不止一个线程。

 

由于全局队列和主队列分别对应的是并发队列和串行队列，所以这里就不再展开讨论了。值得注意的是主队列同步执行是不允许的，会造成死锁，切记！