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【2025 最新】Swift 單線程與多線程的 GCD 使用教學
什麼是 Grand Central Dispatch (GCD)？
Grand Central Dispatch（GCD）是 Apple 提供的一個強大的多線程處理機制，能夠簡化多線程編程的複雜性。它使得開發者可以更有效地管理執行緒，從而提升應用程式的性能和響應速度。
非同步與同步的基本概念
在 GCD 中，我們經常會遇到非同步（async）與同步（sync）的操作：
– **非同步 (async)**：任務會立即返回，不會阻塞當前執行緒，適合執行需要較長時間的任務。
– **同步 (sync)**：任務會按照順序執行，當前執行緒會被阻塞，直到任務完成。
舉個例子，可以想象一群大媽進廁所的情景：
– **非同步**：一群大媽同時衝進廁所。
– **同步**：大媽們排隊依次進入廁所。
GCD 的基本使用方法
以下是使用 GCD 的基本範例：
1. **非同步任務**：使用 `DispatchQueue.global` 來執行任務。
“`swift
var testStr: String = “1”
DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
testStr = “2”
}
“`
在這段程式碼中，`testStr` 的值會被更新為 “2”，但這是在背景執行緒中進行的。
2. **更新 UI 的主執行緒**：如果要在主執行緒更新 UI，則需要使用 `DispatchQueue.main.async`：
“`swift
DispatchQueue.main.async {
self.dateLabel.text = testStr
}
“`
3. **結合非同步與同步**：如果需要在更新完變數後再更新 UI，可以這樣寫：
“`swift
var testStr: String = “1”
DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
testStr = “2”
DispatchQueue.main.async {
self.dateLabel.text = testStr
}
}
“`
延遲執行任務
如果您需要延遲執行某些任務，可以使用 `DispatchQueue.main.asyncAfter` 方法：
“`swift
DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 1.0) {
self.addView()
}
“`
這段程式碼會在 1 秒後執行 `addView()` 方法。
Swift 與 Objective-C 的對比
以下是將上述 Swift 程式碼轉換為 Objective-C 的範例：
“`objective-c
NSString *testStr = @”1″;
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
testStr = @”2″;
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.dateLabel.text = testStr;
});
});
“`
這樣的對比有助於了解 Swift 與 Objective-C 在多線程處理上的不同寫法。
錯誤排除與最佳實踐
– 確保在主執行緒中更新 UI，否則可能會導致應用程式崩潰。
– 使用適當的 QoS（服務質量）來優化任務的執行效率。
– 測試多線程代碼以確保沒有競爭條件和死鎖問題。
延伸應用
GCD 可以用於以下情境：
– 網絡請求的非同步處理
– 大數據處理或計算
– 異步加載圖片等資源
常見問題解答 (Q&A)
1. GCD 與 NSOperation 有什麼區別？
GCD 是基於 C 語言的低層次 API，提供更高性能的多線程處理，而 NSOperation 提供更高層次的抽象，便於管理和調度任務。
2. 如何處理 GCD 中的錯誤？
GCD 本身不提供錯誤處理機制，建議在任務中使用 Swift 的錯誤處理來捕獲和處理可能的錯誤。
3. 可以在 GCD 中使用 closure 嗎？
是的，GCD 支持使用 closure，這使得代碼更加簡潔易讀。
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