iOS 编写高质量Objective-C代码（七）—— GCD专栏

2021-12-17 11:46:45

《编写高质量OC代码》已经顺利完成一二三四五六七篇！
附上链接：

iOS 编写高质量Objective-C代码（一）—— 简介
 iOS 编写高质量Objective-C代码（二）—— 面向对象
 iOS 编写高质量Objective-C代码（三）—— 接口和API设计
 iOS 编写高质量Objective-C代码（四）—— 协议与分类
 iOS 编写高质量Objective-C代码（五）—— 内存管理机制
 iOS 编写高质量Objective-C代码（六）—— block专栏
 iOS 编写高质量Objective-C代码（七）—— GCD专栏

本篇的主题是iOS中的 “ 大中枢开发 GCD ”。

先简单介绍一下今天的主角：GCD。

GCD（Grand Central Dispatch）：一种与块相关的技术，提供了对线程的抽象管理（基于派发队列dispatch queue）。GCD会根据系统资源情况，适时且高效地 “创建线程” 、“复用线程” 、 “销毁线程”。

一、多用派发队列，少用同步锁

问：在iOS开发中，如何通过锁来提供同步机制？（以前面试中，经常问道的问题..）

答：在GCD出现之前，有两种方式：

同步块：@synchronized(self) {...}

- (void)synchronizedMethod {
    
    @synchronized (self) {
        
        // Safe area...
    }
}

NSLock：[_lock lock]; & [_lock unlock];

_lock = [[NSLock alloc] init];

- (void)synchronizedMethod {
    
    [_lock lock];    
    // Safe area..    
    [_lock unlock];
}

不过这两种写法效率很低，如果有很多属性，那么每个属性的同步块都要等其他同步块执行完毕才能执行。

GCD出现后，GCD与Block相结合，使开发变得更加简单、高效。

问：如何保证属性读写时线程绝对安全？
答：在属性写入时，使用栅栏块barrier。只有当前所有并发块都执行完毕后，才会执行barrier块，然后才会继续向下处理。

思路如下：

代码如下：

_syncQueue = dispatch_queue_create("syncQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

//! 读取字符串
- (NSString *)someString {

    __block NSString *localSomeString;

    dispatch_sync(_syncQueue, ^{
        localSomeString = _someString;
    });

    return localSomeString;
}

- (void)setSomeString:(NSString *)someString {

     dispatch_barrier_async(_syncQueue, ^{
        _someString = someString;
    });
}

二、多用GCD，少用performSelector系列方法

performSelector系列方法的缺点有两个：

performSelector系列方法可能引起内存泄漏：
在ARC环境下，编译器并不知道将要调用的选择子是什么，有没有返回值，返回值是什么，所以ARC不能判断返回值是否能释放，因此ARC做了一个比较谨慎的做法：只添加retain，不添加release。因此在有返回值或参数的时候可能导致内存泄漏。
performSelector系列方法的返回值只能是void或OC对象类型。
performSelector系列方法最多只能传入两个参数。

因此可以使用GCD来代替performSelector系列方法：

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        
    //do something..
});

三、掌握GCD及操作队列的使用时机

GCD性能很棒，但在执行后台任务时，GCD并不一定是最佳选择。在iOS开发中，还有一种技术叫NSOperationQueue。GCD是基于C语言的API，性能较高。而NSOperationQueue是基于GCD的抽象。

使用NSOperation和NSOperationQueue的优点：

支持取消某个NSOperation：
在运行任务前，可以在NSOperation对象上调用cancel方法，用以表明此任务不需要执行。不过已经启动的任务无法取消。iOS 8之前，GCD队列是无法取消的，GCD是“安排好之后就不管了（fire and forget）”。iOS 8之后，支持dispatch_cancel和dispatch_block_cancel；
NSOperation支持多任务操作的依赖关系：
比如：任务A、B、C必须在任务D完成后执行。
支持通过KVO监控NSOperation对象的属性：
例如：可以通过isCancelled属性来判断任务是否已取消，通过isFinished属性来判断任务是否已经完成等等；
支持指定NSOperationQueue的优先级：
操作的优先级表示此操作与队列中其他操作之间的优先关系，优先级高的NSOperationQueue先执行，优先级低的后执行。GCD的队列也有优先级，不过不是针对整个队列的；
重用NSOperation对象：
在开发中你可以使用NSOperation的子类或者自己创建NSOperation对象来保存一些信息，可以在类中定义方法，使得代码能够多次使用；

四、通过Dispatch Group机制，根据系统资源状况来执行任务

dispatch group是GCD的一项特性，能够把任务进行分组管理，然后等待这组任务执行完毕时会有通知，开发者可以拿到结果然后继续下一步操作。
另外，通过dispatch group在并发队列上同时执行多项任务的时候，GCD会根据系统资源状态来帮忙调度这些并发执行的任务。

五、使用dispatch_once来执行只需要运行一次的线程安全代码

例如：我们开发中写一个单例，就可以使用dispatch_once：

+ (instancetype)sharedInstance {
    
    static Class *manager = nil;

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        manager = [[Class alloc] init];
    });

    return manager;
}

六、不要使用dispatch_get_current_queue

理由如下：

dispatch_get_current_queue 函数的行为常常与开发者所预期的不同，此函数已经废弃，只应做调试之用。
由于GCD是按层级来组织的，所以无法单用某个队列对象来描述"当前队列"这一概念。
dispatch_get_current_queue 函数用于解决由不可以重入的代码所引发的死锁，然后能用此函数解决的问题，通常也可以用"队列特定数据"来解决。

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