用GCD线程组与GCD信号量将异步线程转换为同步线程-低调大师

用GCD线程组与GCD信号量将异步线程转换为同步线程

2016-12-18 545

有时候我们会碰到这样子的一种情形:

同时获取两个网络请求的数据,但是网络请求是异步的,我们需要获取到两个网络请求的数据之后才能够进行下一步的操作,这个时候,就是线程组与信号量的用武之地了.

#import "ViewController.h"
#import <AFNetworking.h>


@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self getNetworkingData];
}

- (void)getNetworkingData{
    NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
    NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
    NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
    NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
                                @"lon":@"116.25626162",
                                @"APPID" : appIdKey};
    // 创建组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 将第一个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 创建信号量
        dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_1
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"成功请求数据1:%@",[responseObject class]);
                 // 如果请求成功，发送信号量
                 dispatch_semaphore_signal(semaphore);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
                 // 如果请求失败，也发送信号量
                 dispatch_semaphore_signal(semaphore);
             }];
        // 在网络请求任务成功之前，信号量等待中
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    });
    // 将第二个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 创建信号量
        dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_2
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"成功请求数据2:%@",[responseObject class]);
                 // 如果请求成功，发送信号量
                 dispatch_semaphore_signal(semaphore);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
                 // 如果请求失败，也发送信号量
                 dispatch_semaphore_signal(semaphore);
             }];
        // 在网络请求任务成功之前，信号量等待中
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。");
    });
}

@end

打印结果：

2016-03-15 04:01:53.279 NetWorking[83611:1508240] 成功请求数据1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:01:53.280 NetWorking[83611:1508240] 成功请求数据2:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:01:53.281 NetWorking[83611:1508287] 完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。

为了和上面形成对比，我特地将所有的信号量的代码全部去除，但是保留GCD线程组的使用，然后运行看打印结果。

#import "ViewController.h"
#import <AFNetworking.h>


@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self getNetworkingData];
}

- (void)getNetworkingData{
    NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
    NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
    NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
    NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
                                @"lon":@"116.25626162",
                                @"APPID" : appIdKey};
    // 创建组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 将第一个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_1
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"成功请求数据1:%@",[responseObject class]);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
             }];
    });
    // 将第二个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_2
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"成功请求数据2:%@",[responseObject class]);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
             }];
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。");
    });
}

@end

打印结果：

2016-03-15 04:05:09.378 NetWorking[83698:1510242] 完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。
2016-03-15 04:05:10.185 NetWorking[83698:1510096] 成功请求数据1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:05:10.186 NetWorking[83698:1510096] 成功请求数据2:__NSCFDictionary

看到这个打印结果，我们似乎有点看不懂了，难道notify线程组没用了？notify不是会在组中的异步任务执行完毕了才会执行么？这是什么情况？

下面我在上面的代码基础上添加了第33、38、39、49、54、55行代码(也就是下面红色高亮的几行代码，都是打印当前线程)，然后我们再来看看打印结果：

#import "ViewController.h"
#import <AFNetworking.h>


@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self getNetworkingData];
}

- (void)getNetworkingData{
    NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
    NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
    NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
    NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
                                @"lon":@"116.25626162",
                                @"APPID" : appIdKey};
    // 创建组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 将第一个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_1
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
                 NSLog(@"成功请求数据1:%@",[responseObject class]);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
             }];
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"AFN网络请求框架请求完毕");
    });
    // 将第二个网络请求任务添加到组中
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 开始网络请求任务
        AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
        [manager GET:urlString_2
          parameters:dictionary
            progress:nil
             success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
                 NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
                 NSLog(@"成功请求数据2:%@",[responseObject class]);
             } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
                 NSLog(@"失败请求数据");
             }];
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"AFN网络请求框架请求完毕");
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。");
    });
}

@end

打印结果(温馨提示：请求数据可能会出现失败，因为这个网络请求的url是国外的服务器，但是没关系，不要在意这个细节，打印顺序还是一样的)：

2016-03-15 04:30:07.406 NetWorking[84306:1523047] {number = 2, name = (null)}
2016-03-15 04:30:07.406 NetWorking[84306:1523048] {number = 3, name = (null)}
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523047] AFN网络请求框架请求完毕
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523048] AFN网络请求框架请求完毕
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523075] 完成了网络请求，不管网络请求失败了还是成功了。
2016-03-15 04:30:08.239 NetWorking[84306:1523016] {number = 1, name = main}
2016-03-15 04:30:08.239 NetWorking[84306:1523016] 成功请求数据1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:30:08.240 NetWorking[84306:1523016] {number = 1, name = main}
2016-03-15 04:30:08.240 NetWorking[84306:1523016] 成功请求数据2:__NSCFDictionary

总结：网络请求然后处理响应数据是个耗时的操作，也是我们开发中常见的一种情形，在网络请求以及处理响应数据操作完毕之后我们在执行别的操作这样的过程也是我们开发中常见的情形。根据第三部分代码(没有使用信号量的代码)打印结果的顺序，我们可以知道，网络请求的任务是提交给子线程异步处理了，网络请求这样的任务也就快速执行完毕了，但是网络请求是一个任务，处理收到的网络响应又是一个任务，注意不要把这两个过程混为一谈。而收到网络响应以及处理返回响应的数据并不是在子线程中执行的，我们通过在回调响应处理的block(比如48~53行之间就有两个block)中打印当前线程，会发现回调响应处理的block是在主线程中被执行的。

如果读者很熟悉block回调这种通信机制的话，就不难理解，这个回调响应的block真正被调用执行的地方应该是AFN框架的底层代码，AFN 底层代码，是在获取到最终数据后，执行回调操作，此时，才能拿到相应数据，而这个处理网络响应的过程，AFN底层最终是这么做的：

也就是说，seccess和failure都是在主线中异步任务中执行的。

那么，这时候，如果我们需要确定这个主线程中收到网络响应的数据被处理操作结束之后，才最后执行我们需要最后的操作的话，仅仅依靠线程组看来是不够的，所以很少用到的GCD信号量就有了用武之地了。

当然，以上代码如果不用GCD线程组，只用GCD的信号量来处理，也是可以的，这个就留给大家自己探究吧。

最后再简化总结一下：信号量的使用前提是，想清楚你需要处理哪个线程等待，又要哪个线程继续执行，然后使用信号量。

　　比如上面的AFN网络请求的示例，block回调是在main主线程中执行的，而get请求是在自己创建的异步子线程中执行的。所以按照需求，就需要自己创建的异步子线程等待main主线程中的block执行完了之后再执行。所以异步子线程需要信号量wait，main主线程就设置signal发送信号量。

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