1. 程式人生 > >dispatch_async的簡單使用要點(GCD)

dispatch_async的簡單使用要點(GCD)

m

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0),^{
        //進入另一個執行緒

        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
            //返回主執行緒

        });
    });

什麼是GCD

Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一個多核程式設計的解決方法。該方法在Mac OS X 10.6雪豹中首次推出,並隨後被引入到了iOS4.0中。GCD是一個替代諸如NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation等技術的很高效和強大的技術,它看起來象就其它語言的閉包(Closure)一樣,但蘋果把它叫做blocks。

應用舉例

讓我們來看一個程式設計場景。我們要在iphone上做一個下載網頁的功能,該功能非常簡單,就是在iphone上放置一個按鈕,點選該按鈕時,顯示一個轉動的圓圈,表示正在進行下載,下載完成之後,將內容載入到介面上的一個文字控制元件中。

不用GCD前

雖然功能簡單,但是我們必須把下載過程放到後臺執行緒中,否則會阻塞UI執行緒顯示。所以,如果不用GCD, 我們需要寫如下3個方法:

someClick 方法是點選按鈕後的程式碼,可以看到我們用NSInvocationOperation建了一個後臺執行緒,並且放到NSOperationQueue中。後臺執行緒執行download方法。
download 方法處理下載網頁的邏輯。下載完成後用performSelectorOnMainThread執行download_completed 方法。
download_completed 進行clear up的工作,並把下載的內容顯示到文字控制元件中。
這3個方法的程式碼如下。可以看到,雖然 開始下載 -> 下載中 -> 下載完成 這3個步驟是整個功能的三步。但是它們卻被切分成了3塊。他們之間因為是3個方法,所以還需要傳遞資料引數。如果是複雜的應用,資料引數很可能就不象本例子中的NSString那麼簡單了,另外,下載可能放到Model的類中來做,而介面的控制放到View Controller層來做,這使得本來就分開的程式碼變得更加散落。程式碼的可讀性大大降低。

static NSOperationQueue * queue;

    - (IBAction)someClick:(id)sender {
        self.indicator.hidden = NO;
        [self.indicator startAnimating];
        queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease];
        [queue addOperation:op];
        }

    - (void)download {
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
        [self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];
        } else {
        NSLog(@"error when download:%@", error);
        [queue release];
        }
    }

    - (void) download_completed:(NSString *) data {
        NSLog(@"call back");
        [self.indicator stopAnimating];
        self.indicator.hidden = YES;
        self.content.text = data;
        [queue release];
        }

使用GCD後

如果使用GCD,以上3個方法都可以放到一起,如下所示:

// 原始碼塊一
    self.indicator.hidden = NO;
    [self.indicator startAnimating];
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 原始碼塊二
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
        // 原始碼塊三
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self.indicator stopAnimating];
        self.indicator.hidden = YES;
        self.content.text = data;
        });
    } else {
        NSLog(@"error when download:%@", error);
        }
    });

首先我們可以看到,程式碼變短了。因為少了原來3個方法的定義,也少了相互之間需要傳遞的變數的封裝。
另外,程式碼變清楚了,雖然是非同步的程式碼,但是它們被GCD合理的整合在一起,邏輯非常清晰。如果應用上MVC模式,我們也可以將View Controller層的回撥函式用GCD的方式傳遞給Modal層,這相比以前用@selector的方式,程式碼的邏輯關係會更加清楚。

GCD的定義

簡單GCD的定義有點象函式指標,差別是用 ^ 替代了函式指標的 * 號,如下所示:

// 申明變數
   (void) (^loggerBlock)(void);
   // 定義

   loggerBlock = ^{
       NSLog(@"Hello world");
       };
   // 呼叫
   loggerBlock();

但是大多數時候,我們通常使用內聯的方式來定義它,即將它的程式塊寫在呼叫的函式裡面,例如這樣:

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       // something
       });

從上面大家可以看出,block有如下特點:

程式塊可以在程式碼中以內聯的方式來定義。
程式塊可以訪問在建立它的範圍內的可用的變數。
系統提供的dispatch方法

為了方便地使用GCD,蘋果提供了一些方法方便我們將block放在主執行緒 或 後臺執行緒執行,或者延後執行。使用的例子如下:

//  後臺執行:
   dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       // something
       });
   // 主執行緒執行:
   dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
       // something
       });
   // 一次性執行:
   static dispatch_once_t onceToken;
   dispatch_once(&onceToken, ^{
       // code to be executed once
       });
   // 延遲2秒執行:
   double delayInSeconds = 2.0;
   dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
   dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
       // code to be executed on the main queue after delay
       });

dispatch_queue_t 也可以自己定義,如要要自定義queue,可以用dispatch_queue_create方法,示例如下:

dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
    dispatch_async(urls_queue, ^{
        // your code
        });
    dispatch_release(urls_queue);

另外,GCD還有一些高階用法,例如讓後臺2個執行緒並行執行,然後等2個執行緒都結束後,再彙總執行結果。這個可以用dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify來實現,示例如下:

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
   dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 並行執行的執行緒一
       });
   dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 並行執行的執行緒二
       });
   dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 彙總結果
       });
修改block之外的變數

預設情況下,在程式塊中訪問的外部變數是複製過去的,即寫操作不對原變數生效。但是你可以加上 __block來讓其寫操作生效,示例程式碼如下:

__block int a = 0;
   void  (^foo)(void) = ^{
       a = 1;
       }
   foo();
   // 這裡,a的值被修改為1
後臺執行

GCD的另一個用處是可以讓程式在後臺較長久的執行。在沒有使用GCD時,當app被按home鍵退出後,app僅有最多5秒鐘的時候做一些儲存或清理資源的工作。但是在使用GCD後,app最多有10分鐘的時間在後臺長久執行。這個時間可以用來做清理本地快取,傳送統計資料等工作。

總結

總體來說,GCD能夠極大地方便開發者進行多執行緒程式設計。如果你的app不需要支援iOS4.0以下的系統,那麼就應該儘量使用GCD來處理後臺執行緒和UI執行緒的互動。