Ինչ կարող եք ասել Grand Central Dispatch-ի մասին և դրա օգտագործման մասին iOS զարգացման մեջ?

Grand Central Dispatch (GCD) — դա ցածր մակարդակի API է, որը նախատեսված է հոսքերի կառավարում համար, հիմնված է ասինխրոնային առաջադրանքների կատարման կոնցեպտի վրա բազմահեղինակային պրոցեսորների վրա: Այն տրամադրում է հոսքերի պулы, որոնք կառավարում է համակարգը, ազատելով ծրագրավորողին հոսքերի ձեռքով ստեղծումից և կառավարումից:

Հիմնական բաղադրիչները:

• Հոսքերի հերթեր (Dispatch Queues): Տվյալների կառուցվածքներ, որոնք պահում են առաջադրանքների բլոկներ (workItem) կատարման համար: Առաջադրանքները կատարվում են ավելացման կարգով:

  • Կատարողական հերթեր (Serial Queues): Կատարում են առաջադրանքները մեկ մեկ, ավելացման կարգով: Գոյություն ունեն կատարողական և տվյալների անվտանգություն, որոնք փոփոխվում են միայն մեկ հերթում:
  • Համաժամանակյա հերթեր (Concurrent Queues): Կատարում են առաջադրանքները միաժամանակ, օգտագործելով հասանելի համակարգային ռեսուրսները: Կատարողական ավարտի կարգը չի երաշխավորվում:
    • Գլոբալ համաժամանակյա հերթեր (Global Concurrent Queues): Տրամադրվում են համակարգի կողմից տարբեր առաջնահերթություններով (qos): .userInteractive, .userInitiated, .default, .utility, .background:
  • Հիմնական հերթ (Main Queue): Հատուկ հերթ, կապված ծրագրի հիմնական հոսքի հետ (main thread): Օգտագործվում է UI-ի թարմացման համար:

• Աշխատանքային բլոկներ (Work Items): Կլոզուրներ կամ ֆունկցիաներ, որոնք GCD-ն ուղարկում է կատարման:

• Հոսքերի խմբեր (Dispatch Groups): Позволяют выполнять задачи на нескольких очередях и получать уведомление по завершении всех задач в группе:

• Հոսքերի սեմապորներ (Dispatch Semaphores): Մեխանիզմ՝ սահմանափակելու հոսքերի քանակը, որոնք միաժամանակ դիմում են ռեսուրսին, կամ սինխրոնիզացիայի համար հոսքերի միջև:

Օգտագործում iOS-կառավարում:

• Ասինխրոնային առաջադրանքների կատարմամբ: Տեղափոխում է ռեսուրսային ծանր օպերացիաները (միջանցքային հարցումներ, տվյալների բազայի աշխատանք, պատկերների մշակումը) հիմնական հոսքից՝ աջակցելու UI-ի արձագանքմանը:

  let queue = DispatchQueue.global(qos: .userInitiated)
  queue.async {
      // Ռեսուրսային ծանր օպերացիայի կատարում
      let result = performHeavyCalculation()
  
      DispatchQueue.main.async {
          // UI-ի թարմացում հիմնական հոսքում
          self.updateUI(with: result)
      }
  }
  

• Սինխրոնիզացիա:
  • Սեմապորներ՝ բաժանված ռեսուրսների մուտքը սահմանափակելու համար:

    let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1) // թույլ է տալիս 1 հոսքին մուտք ունենալ
    semaphore.wait() // սպասում է, մինչև սեմապորը հասանելի լինի
    // Բաժանվող ռեսուրսի մուտք
    semaphore.signal() // ազատում է սեմապորը
    

  • Կատարողական հերթեր՝ տվյալների անվտանգությունը ապահովելու համար:
• Խմբային առաջադրանքների կատարմամբ: Միաժամանակյա առաջադրանքների կատարում և սպասում դրանց ավարտին:

  let group = DispatchGroup()
  let concurrentQueue = DispatchQueue.global()
  
  group.enter() // մուտք խմբի
  concurrentQueue.async {
      // Առաջադրանք 1
      print("Առաջադրանք 1 ավարտված")
      group.leave() // դուրս գալ խմբից
  }
  
  group.enter()
  concurrentQueue.async {
      // Առաջադրանք 2
      print("Առաջադրանք 2 ավարտված")
      group.leave()
  }
  
  group.notify(queue: .main) {
      // Բոլոր առաջադրանքները խմբում ավարտված
      print("Բոլոր առաջադրանքները ավարտված")
  }
  

• Հետաձգված կատարմամբ: Կոդի կատարում որոշ ժամանակ անց:

  DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 2.0) {
      // Կոդը կիրականացվի 2 վայրկյանի ընթացքում
      print("Հետաձգված կատարմամբ")
  }
  

GCD-ի առավելությունները:

• Օգտագործման պարզություն՝ համեմատած հոսքերի ձեռքով կառավարման:
• Համակարգային կառավարման հոսքերի պուլ՝ օպտիմիզացված բազմահեղինակային պրոցեսորների համար:
• Էֆեկտիվ ռեսուրսների օգտագործում:
• Խուսափում է հոսքերի ձեռքով կառավարման հետ կապված խնդիրներից (պայքարային վիճակներ, взаимоблокировки):

GCD-ի թերությունները:

• Ավելի քիչ ճկուն է, քան հոսքերի ձեռքով կառավարումը որոշ բարդ սցենարներում:
• Մուլտիթրեդային կոդի դեբագը կարող է լինել բարդ: