Mida te saate rääkida Grand Central Dispatch-ist ja…

Grand Central Dispatch (GCD) — see on madala taseme API, mis põhineb asünkroonse ülesannete täitmise kontseptsioonil mitme tuumaga protsessorite jaoks. See pakub saatjate järjekordi, mida haldab süsteem, vabastades arendaja käsitsi lõimede loomise ja haldamise eest:

Peamised komponendid:

Saatjate järjekorrad (Dispatch Queues): Andmestruktuurid, mis hoiavad tööblokke (workItem) täitmiseks. Ülesanded täidetakse lisamise järjekorras:
- Süntesaatorid (Serial Queues): Täidavad ülesandeid üks korraga, järjekorras. Tagavad täitmise järjekorra ja andmete turvalisuse, mis muudetakse ainult ühes järjekorras:
- Paralleelsed järjekorrad (Concurrent Queues): Täidavad ülesandeid paralleelselt, kasutades saadaval olevaid süsteemi ressursse. Täitmise järjekord ei ole garanteeritud:
  - Globaalsed paralleelsed järjekorrad (Global Concurrent Queues): Pakub süsteem erinevate prioriteetidega (qos): .userInteractive, .userInitiated, .default, .utility, .background:
- Peajärjekord (Main Queue): Spetsiaalne süntesaator, seotud rakenduse põhilooga (main thread). Kasutatakse UI uuendamiseks:
Tööblokid (Work Items): sulgud (closures) või funktsioonid, mida GCD saadab täitmiseks:
Saatjate grupid (Dispatch Groups): võimaldavad täita ülesandeid mitmel järjekorral ja saada teate kõigi ülesannete lõpetamisest grupis:
Saatjate semaforid (Dispatch Semaphores): mehhanism, mis piirab samaaegselt ressursile pöörduvate lõimede arvu või sünkroniseerib lõimede vahel:

iOS arenduses kasutamine:

Asünkroonne ülesannete täitmine: ressurssinõudlike operatsioonide (võrgu päringud, andmebaasi töö, piltide töötlemine) üleviimine põhiloost, et säilitada UI reageerimisvõime:

let queue = DispatchQueue.global(qos: .userInitiated)
queue.async {
    // Ressursinõudliku operatsiooni täitmine
    let result = performHeavyCalculation()

    DispatchQueue.main.async {
        // UI uuendamine põhiloos
        self.updateUI(with: result)
    }
}

Sünkroniseerimine:

Semaforite kasutamine, et piirata juurdepääsu jagatud ressurssidele:

let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1) // lubab 1 lõimel pääseda
semaphore.wait() // ootab, kuni semafor muutub kättesaadavaks
// Juurdepääs jagatud ressursile
semaphore.signal() // vabastab semafori

Süntesaatorid tagavad andmete turvalisuse:

Grupipõhine ülesannete täitmine: mitme asünkroonse ülesande täitmine ja nende lõpetamise ootamine:

let group = DispatchGroup()
let concurrentQueue = DispatchQueue.global()

group.enter() // grupi sisenemine
concurrentQueue.async {
    // Ülesanne 1
    print("Ülesanne 1 lõpetatud")
    group.leave() // grupist väljumine
}

group.enter()
concurrentQueue.async {
    // Ülesanne 2
    print("Ülesanne 2 lõpetatud")
    group.leave()
}

group.notify(queue: .main) {
    // Kõik ülesanded grupis lõpetatud
    print("Kõik ülesanded lõpetatud")
}

Viivitusega täitmine: koodi täitmine kindla aja pärast:

DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 2.0) {
    // Kood täidetakse 2 sekundi pärast
    print("Viivitusega täitmine")
}

GCD eelised:

Lihtne kasutada võrreldes käsitsi lõimede haldamisega:
Süsteemi haldama hallatud lõimede pult, optimeeritud mitme tuumaga protsessoritele:
Ressursside tõhus kasutamine:
Vältida probleeme, mis on seotud käsitsi lõimede haldamisega (võistlusolukorrad, vastastikune blokeerimine):

GCD puudused:

Vähem paindlik kui käsitsi juhtimine mõnes keerulisemas stsenaariumis:
Mitme lõimuga koodi silumine võib olla keeruline.

Mida te saate rääkida Grand Central Dispatch-ist ja selle kasutamisest iOS arenduses?