iOS GCD(Grand Central Dispatch)的使用(三)

作者Talent•C
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前言

很抱歉,最近比较忙更新的有点晚了;前几篇文章我们介绍了GCD的概念、理论基础及基础使用,我们这篇文章主要介绍一下 dispatch_suspend (队列挂起)、 dispatch_resume (队列恢复)、 dispatch_barrier(栅栏) 的使用。

suspend/resume

suspend: 通过 dispatch_suspend() 函数实现队列的”挂起”,使队列暂停工作。但是这里的“挂起”，并不能立即停止队列上正在运行的block;
resume: dispatch_resume() 函数恢复队列,是队列继续工作。

注意: dispatch_suspend 与 dispatch_resume 要成对出现。

原因:

我们可以使用dispatch_suspend函数暂停一个queue以阻止它执行block对象;使用dispatch_resume函数继续dispatch queue。调用dispatch_suspend会增加queue的引用计数,调用dispatch_resume则减少queue的引用计数。当计数大于0时，队列仍然被挂起，因此必须平衡每个dispatch_suspend调用与匹配的dispatch_resume调用。
摘自:Apple 开发者文档

现在我们来实现一个小功能:一个异步串行队列,向其中添加5任务,延迟7秒暂停这个队列,然后再延迟5秒回复队列.

//队列挂起/恢复
 dispatch_queue_t talentQueue = dispatch_queue_create("talentQueue.test", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 for (int i = 0; i < 5; i++) {
     dispatch_async(talentQueue, ^{
         NSString *taskString = [NSString stringWithFormat:@"任务%d",i];
         NSLog(@"%@开始执行 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
         sleep(3);
         NSLog(@"%@执行完毕 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
     });
 }
 NSLog(@"任务添加完毕 是否主线程:%@",[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(7 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
     NSLog(@"队列延迟7秒挂起 是否主线程:%@",[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
     dispatch_suspend(talentQueue);     
     dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
         NSLog(@"队列挂起后延迟5秒恢复 是否主线程:%@",[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
         dispatch_resume(talentQueue);
     });
 });

输出结果:

2017-05-02 10:46:59.639 GCD-Test[77894:5941123] 任务添加完毕是否主线程:YES
2017-05-02 10:46:59.639 GCD-Test[77894:5941325] 任务0开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:02.643 GCD-Test[77894:5941325] 任务0执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:02.644 GCD-Test[77894:5941325] 任务1开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:05.644 GCD-Test[77894:5941325] 任务1执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:05.644 GCD-Test[77894:5941325] 任务2开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:06.640 GCD-Test[77894:5941123] 队列延迟7秒挂起是否主线程:YES
2017-05-02 10:47:08.649 GCD-Test[77894:5941325] 任务2执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:11.640 GCD-Test[77894:5941123] 队列挂起后延迟5秒恢复是否主线程:YES
2017-05-02 10:47:11.652 GCD-Test[77894:5941325] 任务3开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:14.664 GCD-Test[77894:5941325] 任务3执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:14.664 GCD-Test[77894:5941325] 任务4开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 10:47:17.667 GCD-Test[77894:5941325] 任务4执行完毕是否主线程:NO

通过打印结果我们可以验证当调用 dispatch_suspend(talentQueue) “挂起”队列 talentQueue 后已经开始执行的任务不会挂起,而未开始的任务可以挂起。

dispatch_barrier

官方解释:

一个 dispatch barrier 允许在一个并发队列中创建一个同步点。当在并发队列中遇到一个 barrier, 他会延迟执行 barrier 的 block ,等待所有在 barrier 之前提交的 blocks 执行结束。这时，barrier block 自己开始执行。之后，队列继续正常的执行操作。

调用这个函数总是在 barrier block 被提交之后立即返回，不会等到 block被执行。当 barrier block 到并发队列的最前端，他不会立即执行。相反，队列会等到所有当前正在执行的 blocks结束执行。到这时，barrier 才开始自己执行。所有在 barrier block 之后提交的 blocks 会等到 barrier block 结束之后才执行。

这里指定的并发队列应该是自己通过 dispatch_queue_create 函数创建的。如果你传的是一个串行队列或者全局并发队列，这个函数等同于dispatch_async函数。
摘自:Apple 开发者文档

相关API:

//同步
void dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block);
void dispatch_barrier_sync_f(dispatch_queue_t queue,void *_Nullable context,dispatch_function_t work);
//异步
void dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
void dispatch_barrier_async_f(dispatch_queue_t queue, void *_Nullable context, dispatch_function_t work);

dispatch_barrier_sync 与 dispatch_barrier_async 的区别
相同点:

等待在它前面插入队列的任务先执行完。
等待他们自己的任务执行完再执行后面的任务。
不同点:
dispatch_barrier_sync将自己的任务插入到队列的时候，需要等待自己的任务结束之后才会继续插入被写在它后面的任务，然后执行它们。

dispatch_barrier_async将自己的任务插入到队列之后，不会等待自己的任务结束，它会继续把后面的任务插入到队列，然后等待自己的任务结束后才执行后面任务。
代码示例:

dispatch_queue_t talentQueue_bar = dispatch_queue_create("talentQueue.barrier.test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
    if (i == 2) {
        dispatch_barrier_async(talentQueue_bar, ^{
            NSString *taskString = [NSString stringWithFormat:@"任务%d barrier任务",i];
            NSLog(@"%@开始执行 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
            //这里使用 GCD 的计时器代替 sleep(3) 可以更加明显的看出效果
            __block int count_t = 0;
            dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
            dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
            dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC));
            uint64_t interval = (uint64_t)(0.5 * NSEC_PER_SEC);
            dispatch_source_set_timer(timer, start, interval, 0);
            dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
                CGFloat p = count_t/10.0;
                p = p>1?1:p;
                if (p == 1) {
                    //取消定时器
                    dispatch_cancel(timer);
                    NSLog(@"%@执行完毕 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
                }
                count_t++;
            });
            // 启动定时器
            dispatch_resume(timer);
        });
    }else {
        dispatch_async(talentQueue_bar, ^{
            NSString *taskString = [NSString stringWithFormat:@"任务%d",i];
            NSLog(@"%@开始执行 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
            sleep(3);
            NSLog(@"%@执行完毕 是否主线程:%@",taskString,[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");
        });
    }
}
NSLog(@"任务添加完毕 是否主线程:%@",[NSThread currentThread].isMainThread?@"YES":@"NO");

结果打印:
2017-05-02 12:11:11.232 GCD-Test[80817:5993383] 任务添加完毕是否主线程:YES
2017-05-02 12:11:11.232 GCD-Test[80817:5993420] 任务0开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:11.232 GCD-Test[80817:5993422] 任务1开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:14.233 GCD-Test[80817:5993420] 任务0执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:14.237 GCD-Test[80817:5993422] 任务1执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:14.237 GCD-Test[80817:5993422] 任务2 barrier任务开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:14.238 GCD-Test[80817:5993422] 任务3开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:14.238 GCD-Test[80817:5993420] 任务4开始执行是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:17.238 GCD-Test[80817:5993420] 任务4执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:17.238 GCD-Test[80817:5993422] 任务3执行完毕是否主线程:NO
2017-05-02 12:11:20.238 GCD-Test[80817:5993383] 任务2 barrier任务执行完毕是否主线程:YES

从打印结果可以看出来等待任务0 和任务1 执行完毕后开始执行 barrier任务 。但是因为这里用但是dispatch_barrier_async是异步的,所以不会等待 barrier任务 执行完毕再开启下一个任务,如果希望barrier任务 执行完毕后再开始其他任务则使用dispatch_barrier_sync。

barrier 相关API

//在指定的通道上设置屏障操作。
void dispatch_io_barrier(dispatch_io_t channel, dispatch_block_t barrier);
void dispatch_assert_queue_barrier(dispatch_queue_t queue);
//下面是两个宏
dispatch_assert_queue_barrier_debug(q) //此宏实际上调用的是dispatch_assert_queue_barrier
dispatch_compiler_barrier();

总结

我们在使用dispatch_suspend和dispatch_resume要注意他们两个要成对出现以避免队列不执行,永远挂起的情况;在使用dispatch_barrier时要注意dispatch_barrier的函数特性注意加入队列的位置及时机。