使用GCD

   <h2>什么是 GCD</h2>    <p>Grand Central Dispatch (GCD) 是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出，并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如 NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。</p>    <p>GCD 和 block 的配合使用，可以方便地进行多线程编程。</p>    <h2>应用举例</h2>    <p>让我们来看一个编程场景。我们要在 iPhone 上做一个下载网页的功能，该功能非常简单，就是在 iPhone 上放置一个按钮，点击该按钮时，显示一个转动的圆圈，表示正在进行下载，下载完成之后，将内容加载到界面上的一个文本控件中。</p>    <h3>不用 GCD 前</h3>    <p>虽然功能简单，但是我们必须把下载过程放到后台线程中，否则会阻塞 UI 线程显示。所以，如果不用 GCD, 我们需要写如下 3 个方法：</p>    <ul>     <li>someClick 方法是点击按钮后的代码，可以看到我们用 NSInvocationOperation 建了一个后台线程，并且放到 NSOperationQueue 中。后台线程执行 download 方法。</li>     <li>download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用 performSelectorOnMainThread 执行 download_completed 方法。</li>     <li>download_completed 进行 clear up 的工作，并把下载的内容显示到文本控件中。</li>    </ul>    <p>这 3 个方法的代码如下。可以看到，虽然 开始下载 -> 下载中 -> 下载完成 这 3 个步骤是整个功能的三步。但是它们却被切分成了 3 块。他们之间因为是 3 个方法，所以还需要传递数据参数。如果是复杂的应用，数据参数很可能就不象本例子中的 NSString 那么简单了，另外，下载可能放到 Model 的类中来做，而界面的控制放到 View Controller 层来做，这使得本来就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大降低。</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">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];  }  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <h3>使用 GCD 后</h3>    <p>如果使用 GCD，以上 3 个方法都可以放到一起，如下所示：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">// 原代码块一  self.indicator.hidden = NO;  [self.indicator startAnimating];  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{      // 原代码块二      NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];      NSError * error;      NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];      if (data != nil) {          // 原代码块三          dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{              [self.indicator stopAnimating];              self.indicator.hidden = YES;              self.content.text = data;          });      } else {          NSLog(@"error when download:%@", error);      }  });  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <p>首先我们可以看到，代码变短了。因为少了原来 3 个方法的定义，也少了相互之间需要传递的变量的封装。</p>    <p>另外，代码变清楚了，虽然是异步的代码，但是它们被 GCD 合理的整合在一起，逻辑非常清晰。如果应用上 MVC 模式，我们也可以将 View Controller 层的回调函数用 GCD 的方式传递给 Modal 层，这相比以前用 @selector 的方式，代码的逻辑关系会更加清楚。</p>    <h2>block 的定义</h2>    <p>block 的定义有点象函数指针，差别是用 ^ 替代了函数指针的 * 号，如下所示：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">    // 申明变量      (void) (^loggerBlock)(void);      // 定义       loggerBlock = ^{            NSLog(@"Hello world");      };      // 调用      loggerBlock();  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <p>但是大多数时候，我们通常使用内联的方式来定义 block，即将它的程序块写在调用的函数里面，例如这样：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{       // something  });  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <p>从上面大家可以看出，block 有如下特点：</p>    <ol>     <li>程序块可以在代码中以内联的方式来定义。</li>     <li>程序块可以访问在创建它的范围内的可用的变量。</li>    </ol>    <h2>系统提供的 dispatch 方法</h2>    <p>为了方便地使用 GCD，苹果提供了一些方法方便我们将 block 放在主线程 或 后台线程执行，或者延后执行。使用的例子如下：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">//  后台执行：  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{       // something  });  // 主线程执行：  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{       // something  });  // 一次性执行：  static dispatch_once_t onceToken;  dispatch_once(&onceToken, ^{      // code to be executed once  });  // 延迟 2 秒执行：  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  });  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <p>dispatch_queue_t 也可以自己定义，如要要自定义 queue，可以用 dispatch_queue_create 方法，示例如下：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);  dispatch_async(urls_queue, ^{       // your code  });  dispatch_release(urls_queue);  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <p>另外，GCD 还有一些高级用法，例如让后台 2 个线程并行执行，然后等 2 个线程都结束后，再汇总执行结果。这个可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 来实现，示例如下：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">dispatch_group_t group = dispatch_group_create();  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{       // 并行执行的线程一  });  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{       // 并行执行的线程二  });  dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{       // 汇总结果  });  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <h2>修改 block 之外的变量</h2>    <p>默认情况下，在程序块中访问的外部变量是复制过去的，即写操作不对原变量生效。但是你可以加上 __block 来让其写操作生效，示例代码如下：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">__block int a = 0;  void  (^foo)(void) = ^{       a = 1;  }  foo();  // 这里，a 的值被修改为 1  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <h2>后台运行</h2>    <p>使用 block 的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在以前，当 app 被按 home 键退出后，app 仅有最多 5 秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用 UIApplication 的<code>beginBackgroundTaskWithExpirationHandler</code>方法，让 app 最多有 10 分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。</p>    <p>让程序在后台长久运行的示例代码如下：</p>    <table>     <tbody>      <tr>       <td> <pre>  <code class="language-objectivec">// AppDelegate.h 文件  @property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;    // AppDelegate.m 文件  - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application  {      [self beingBackgroundUpdateTask];      // 在这里加上你需要长久运行的代码      [self endBackgroundUpdateTask];  }    - (void)beingBackgroundUpdateTask  {      self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{          [self endBackgroundUpdateTask];      }];  }    - (void)endBackgroundUpdateTask  {      [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];      self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;  }  </code></pre> </td>      </tr>     </tbody>    </table>    <h2>总结</h2>    <p>总体来说，GCD 能够极大地方便开发者进行多线程编程。大家应该尽量使用 GCD 来处理后台线程和 UI 线程的交互。</p>    <p>来自： <a href="/misc/goto?guid=4959671138884384594">唐巧的技术博客</a></p>