GCD

全称是Grand Central Dispatch，可译为“牛逼的中枢调度器” 纯C语言，提供了非常多强大的函数

GCD的优势

GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码

任务和队列

GCD中有2个核心概念
- 任务：执行什么操作
- 队列：用来存放任务
GCD的使用就2个步骤
- 定制任务
- 确定想做的事情
将任务添加到队列中
- GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行
- 任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出

执行任务

GCD中有2个用来执行任务的常用函数
- 用同步的方式执行任务
```
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
```
- queue：队列
- block：任务
- 用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

同步和异步的区别
- 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
- 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
GCD中还有个用来执行任务的函数：

dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
// 在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行

队列的类型

GCD的队列可以分为2大类型
- 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
  - 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
  - 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
- 串行队列（Serial Dispatch Queue）
  - 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
- 同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
- 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
并发和串行主要影响：任务的执行方式
- 并发：多个任务并发（同时）执行
- 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

并发队列

使用dispatch_queue_create函数创建队列

dispatch_queue_t
dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称
dispatch_queue_attr_t attr); // 队列的类型

创建并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(
dispatch_queue_priority_t priority, // 队列的优先级
unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

获得全局并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

全局并发队列的优先级

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

串行队列

GCD中获得串行有2种途径
使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

// 创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);

使用主队列（跟主线程相关联的队列）
- 主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列
- 放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行
- 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
```
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
```

线程间通信示例

从子线程回到主线程

dispatch_async(
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行耗时的异步操作...
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 回到主线程，执行UI刷新操作
        });
});

延时执行

iOS常见的延时执行

调用NSObject的方法

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
// 2秒后再调用self的run方法

使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
  // 2秒后异步执行这里的代码...
});

使用NSTimer

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];

一次性代码

使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

不同于懒加载，懒加载是让实例变量只初始化一次

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
  // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
});

定时器

UITrackingRunLoopMode在主线程，不会影响GCD的定时器，尽管定时器也在主线程

/*
 * 定时器(这里不用带*，因为dispatch_source_t就是个类，内部已经包含了*)
 */
@property (nonatomic, strong) dispatch_source_t timer;

// 创建Timer(dispatch_source_t本质还是个OC对象)
self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());

    // 设置定时器的各种属性（几时开始任务，每隔多长时间执行一次）
    // GCD的时间参数，一般是纳秒（1秒 == 10的9次方纳秒）
    // 何时开始执行第一个任务
    // dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1.0 * NSEC_PER_SEC) 比当前时间晚3秒

// 设置定时器的触发时间（1秒后）和时间间隔（每隔2秒）
dispatch_source_set_timer(self.timer, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1 * NSEC_PER_SEC), 2 * NSEC_PER_SEC, 0);

// 设置回调
dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{
    NSLog(@"Timer %@", [NSThread currentThread]);
});

// 开始定时器
dispatch_resume(self.timer);

// 取消定时器
dispatch_cancel(self.timer);
self.timer = nil;

快速迭代

使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){
  // 执行10次代码，index顺序不确定
});

文件剪切

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    NSString *from = @"/Users/xiaomage/Desktop/From";
    NSString *to = @"/Users/xiaomage/Desktop/To";

    NSFileManager *mgr = [NSFileManager defaultManager];
    NSArray *subpaths = [mgr subpathsAtPath:from];

    dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
        NSString *subpath = subpaths[index];
        NSString *fromFullpath = [from stringByAppendingPathComponent:subpath];
        NSString *toFullpath = [to stringByAppendingPathComponent:subpath];
        // 剪切
        [mgr moveItemAtPath:fromFullpath toPath:toFullpath error:nil];

        NSLog(@"%@---%@", [NSThread currentThread], subpath);
    });

队列组

有这么1种需求
- 首先：分别异步执行2个耗时的操作
- 其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...
});

图片合成

- (void)group
{

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    // 创建一个队列组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    // 1.下载图片1
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        // 图片的网络路径
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img.pconline.com.cn/images/photoblog/9/9/8/1/9981681/200910/11/1255259355826.jpg"];

        // 加载图片
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        // 生成图片
        self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
    });

    // 2.下载图片2
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        // 图片的网络路径
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic38.nipic.com/20140228/5571398_215900721128_2.jpg"];

        // 加载图片
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        // 生成图片
        self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
    });

    // 3.将图片1、图片2合成一张新的图片
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        // 开启新的图形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(100, 100));

        // 绘制图片
        [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 50, 100)];
        [self.image2 drawInRect:CGRectMake(50, 0, 50, 100)];

        // 取得上下文中的图片
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

        // 结束上下文
        UIGraphicsEndImageContext();

        // 回到主线程显示图片
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            // 4.将新图片显示出来
            self.imageView.image = image;
        });
    });
}

单例模式(GCD)

单例模式的作用
- 可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问
- 从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源
单例模式的使用场合
- 在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）
- 注意:单粒不能用继承的方式获取
单例模式在ARC\MRC环境下的写法有所不同，需要编写2套不同的代码
- 可以用宏判断是否为ARC环境
```
#if __has_feature(objc_arc)
// ARC
#else
// MRC
#endif
```
ARC中，单例模式的实现
- 在.m中保留一个全局的static的实例
```
static id _instance;
```
重写allocWithZone:方法，在这里创建唯一的实例（注意线程安全）

+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [super allocWithZone:zone];
    });
    return _instance;
}

提供1个类方法让外界访问唯一的实例

+ (instancetype)sharedInstance
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [[self alloc] init];
    });
    return _instance;
}

实现copyWithZone:方法

- (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

单例模式 – 非ARC
- 非ARC中（MRC），单例模式的实现（比ARC多了几个步骤）实现内存管理方法

- (id)retain { return self; }
- (NSUInteger)retainCount { return 1; }
- (oneway void)release {}
- (id)autorelease { return self; }

单粒模式(非GCD)

@synchronized(self) {
        if (_instance == nil) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;

GCD

GCD

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