Что такое Grand Central Dispatch и как он используется в iOS-разработке?

Grand Central Dispatch (GCD) — низкоуровневое API для управления многопоточностью, предоставляющее пул системных потоков и планирующее выполнение задач на них.

Основные концепции GCD:

• Dispatch Queues: Очереди, в которые помещаются блоки кода (задачи) для выполнения.
  • Serial Queues: Выполняют блоки в порядке добавления, по одному.
  • Concurrent Queues: Выполняют блоки параллельно, но в порядке добавления.
• Tasks (Blocks): Единицы работы, отправляемые в Dispatch Queues.
• Dispatch Sources: Мониторинг системных событий (файлы, сокеты, сигналы), вызывающий выполнение блоков при их возникновении.

Используется для:

1. Выполнение фоновых операций: Загрузка данных из сети, обработка изображений, сложных вычислений, чтобы не блокировать главный поток (UI).

   DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
       // Выполнение ресурсоемкой операции
       let processedData = performHeavyProcessing()
   
       DispatchQueue.main.async {
           // Обновление UI на главном потоке
           updateUI(with: processedData)
       }
   }
   

2. Планирование задач: Отложенное выполнение или периодическое выполнение.

   DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 2.0) {
       // Этот код выполнится через 2 секунды
       print("Отложенное выполнение")
   }
   

3. Синхронизация доступа к данным: Использование serial queues или DispatchQueue.concurrentPerform для контроля параллельного доступа.

   let syncQueue = DispatchQueue(label: "com.myapp.syncdatasource", attributes: .concurrent)
   var sharedArray = [Int]()
   
   func addItem(_ item: Int) {
       syncQueue.async(flags: .barrier) { // Использование .barrier для эксклюзивного доступа при записи
           sharedArray.append(item)
       }
   }
   
   func processItems() {
       syncQueue.sync { // Синхронное чтение
           for item in sharedArray {
               print(item)
           }
       }
   }
   

Преимущества перед ручным управлением потоками (POSIX threads):

• Простота использования: Более высокий уровень абстракции.
• Эффективность: GCD более оптимально управляет пулом системных потоков, снижая накладные расходы.
• Масштабируемость: Автоматически адаптируется к количеству ядер процессора.

Типы QoS (Quality of Service): Определяет приоритет задачи для планировщика GCD.