Текст книги "iOS. Приемы программирования"

См. также

Разделы 7.4, 7.7 и 7.8.

7.7. Выполнение задач после задержки с помощью GCD

Постановка задачи

Требуется выполнить код, но после определенной задержки. Задержку планируется указывать с помощью GCD.

Решение

Воспользуйтесь функциями dispatch_after и dispatch_after_f.

Обсуждение

Работая с фреймворком Core Foundation, можно активизировать селектор в объекте по истечении заданного временного промежутка с помощью метода performSelector: withObject: afterDelay:, относящегося к классу NSObject. Например:

– (void) printString:(NSString *)paramString{

NSLog(@"%@", paramString);

}

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

[self performSelector:@selector(printString:)

withObject:@"Grand Central Dispatch"

afterDelay:3.0];

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

// Точка переопределения для настройки после запуска приложения

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

В данном примере мы приказываем среде времени исполнения вызвать метод printString: после трехсекундной задержки. Ту же операцию можно осуществить и в GCD с помощью функций dispatch_after и dispatch_after_f. Обе эти функции описаны далее.

• dispatch_after – направляет блоковый объект в диспетчерскую очередь по истечении заданного периода времени, указываемого в наносекундах. Эта функция требует следующих параметров:

• задержка в наносекундах – количество наносекунд, в течение которых длится ожидание в определенной диспетчерской очереди в GCD (указываемой во втором параметре), после чего выполняется блоковый объект (задаваемый в третьем параметре);

• диспетчерская очередь – диспетчерская очередь, в которой должен быть выполнен блоковый объект (указываемый в третьем параметре) после определенной задержки (задаваемой в первом параметре);

• блоковый объект – блоковый объект, который должен быть активизирован в заданной диспетчерской очереди по истечении заданного количества наносекунд. Блоковый объект не должен иметь возвращаемого значения и не должен принимать никаких параметров (см. раздел 7.1).

• dispatch_after_f – направляет функцию на языке C в GCD для выполнения по истечении указанного периода времени, задаваемого в наносекундах. Данная функция принимает четыре параметра:

• задержка в наносекундах – количество наносекунд, в течение которых длится ожидание в определенной диспетчерской очереди в GCD (указываемой во втором параметре), после чего выполняется заданная функция (задаваемая в четвертом параметре);

• диспетчерская очередь – диспетчерская очередь, в которой должна быть выполнена функция на языке C (указываемая во втором параметре) после определенной задержки (задаваемой в первом параметре);

• контекст – адрес в памяти, по которому находится определенное значение, относящееся к неупорядоченному массиву данных (куче). Это значение должно передаваться функции C. Подробнее об этом говорилось в разделе 7.4;

• функция на языке C – адрес функции на языке C, которая должна быть выполнена по истечении определенного периода времени (указываемого в первом параметре) в заданной диспетчерской очереди (указываемой во втором параметре).

Хотя задержки рассчитываются в наносекундах, размерность задержки при диспетчеризации определяется самой системой iOS, и эта величина может быть менее точной, чем та, которую вы указываете в наносекундах.

Сначала рассмотрим пример работ с функцией dispatch_after:

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

double delayInSeconds = 2.0;

dispatch_time_t delayInNanoSeconds =

dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);

dispatch_queue_t concurrentQueue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_after(delayInNanoSeconds, concurrentQueue, ^(void){

/* Здесь выполняются требуемые операции. */

});

// Точка переопределения для настройки после запуска приложения

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

Как видите, параметр задержки в наносекундах для функций dispatch_after и dispatch_after_f должен относиться к типу dispatch_time_t, который является абстрактным представлением абсолютного времени. Чтобы получить значение этого параметра, можно пользоваться функцией dispatch_time так, как показано в данном образце кода. Вот параметры, которые можно сообщать функции dispatch_time.

• Исходное время – если обозначить этот параметр через B, а приращение времени (Delta Parameter) – через D, то результирующее время от этой функции будет равно B+D. Для этого параметра можно задать значение DISPATCH_TIME_NOW, определив таким образом в качестве базового времени настоящий момент, а потом указать приращение, добавляемое к этому времени, используя дельта-параметр.

• Приращение, добавляемое к базовому времени, – этот параметр дает количество наносекунд, добавляемых к параметру исходного времени для получения результата данной функции.

Например, чтобы задать временной промежуток 3 с начиная от настоящего момента, можно написать следующий код:

dispatch_time_t delay =

dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3.0f * NSEC_PER_SEC);

А вот так задается период 0,5 с от настоящего момента:

dispatch_time_t delay =

dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (1.0 / 2.0f) * NSEC_PER_SEC);

Теперь рассмотрим, как можно использовать функцию dispatch_after_f:

void processSomething(void *paramContext){

/* Здесь происходит обработка. */

NSLog(@"Processing…");

}

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

double delayInSeconds = 2.0;

dispatch_time_t delayInNanoSeconds =

dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);

dispatch_queue_t concurrentQueue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_after_f(delayInNanoSeconds,

concurrentQueue,

NULL,

processSomething);

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

// Точка переопределения для настройки после запуска приложения

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

См. также

Разделы 7.1 и 7.4.

7.8. Однократное выполнение задач с помощью GCD

Постановка задачи

Необходимо убедиться в том, что определенный фрагмент кода выполняется один раз за весь жизненный цикл приложения, даже если он вызывается неоднократно из разных точек программы (в качестве примера можно привести инициализацию синглтона).

Решение

Воспользуйтесь функцией dispatch_once.

Обсуждение

Выделение и инициализация синглтона – одна из таких задач, которые должны происходить один, и только один раз за весь жизненный цикл приложения. Уверен, что вы можете вспомнить и другие аналогичные сценарии.

GCD позволяет указывать идентификатор для фрагмента кода при попытке выполнить этот код. Если GCD обнаруживает, что данный идентификатор уже передавался фреймворку ранее, то система не будет вновь выполнять этот блок кода. Функция, которая обеспечивает выполнение подобных задач, называется dispatch_once. Она может принимать два параметра.

• Маркер – маркер типа dispatch_once_t, содержащий сгенерированную GCD метку при первом выполнении блока кода. Если вы хотите, чтобы блок кода был выполнен лишь один раз, нужно указывать для данного метода один и тот же маркер независимо от того, когда он активизируется в приложении. Такой пример мы вскоре рассмотрим.

• Блоковый объект – блоковый объект, выполняемый не более одного раза. Блоковый объект не возвращает никаких значений и не принимает никаких параметров.

dispatch_once всегда выполняет свою задачу в актуальной очереди, используемой кодом, который делает вызов. Это может быть как последовательная, так и параллельная или главная очереди.

Например:

static dispatch_once_t onceToken;

void (^executedOnlyOnce)(void) = ^{

static NSUInteger numberOfEntries = 0;

numberOfEntries++;

NSLog(@"Executed %lu time(s)", (unsigned long)numberOfEntries);

};

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

dispatch_queue_t concurrentQueue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_once(&onceToken, ^{

dispatch_async(concurrentQueue,

executedOnlyOnce);

});

dispatch_once(&onceToken, ^{

dispatch_async(concurrentQueue,

executedOnlyOnce);

});

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

Как видите, мы пытаемся активизировать блоковый объект executedOnlyOnce дважды с помощью функции dispatch_once, но на самом деле GCD выполняет этот блоковый объект лишь однажды, поскольку идентификатор, передаваемый функции dispatch_once, оба раза один и тот же.

В руководстве Cocoa Fundamentals Guide (Руководство по основам Cocoa) (https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/General/Conceptual/DevPedia-CocoaCore/Singleton.html) Apple объясняется, как создавать синглтон. Исходный код довольно старый и еще не обновлен с учетом использования GCD и автоматического подсчета ссылок. Мы можем изменить эту модель, чтобы можно было пользоваться GCD и функцией dispatch_once. В результате мы сможем создавать совместно используемый экземпляр объекта:

#import «MySingleton.h»

@implementation MySingleton

– (instancetype) sharedInstance{

static MySingleton *SharedInstance = nil;

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

SharedInstance = [MySingleton new];

});

return SharedInstance;

}

@end

7.9. Объединение задач в группы с помощью GCD

Постановка задачи

Требуется объединять блоки кода в группы и гарантировать, что GCD будет выполнять все задачи одну за другой, выстраивая таким образом зависимости между ними.

Решение

Для создания групп в GCD пользуйтесь функцией dispatch_group_create.

Обсуждение

GCD позволяет создавать группы. Пользуясь группами, можно поместить несколько задач в одном месте, выполнить их все, а по завершении работы получить об этом уведомление от GCD. Такая технология имеет большое прикладное значение. Допустим, например, что у вас есть приложение с пользовательским интерфейсом и вы хотите перезагрузить его компоненты в этом пользовательском интерфейсе. В пользовательском интерфейсе у вас имеется табличный вид, прокручиваемый вид и вид с изображением. Вы хотите перезагрузить содержимое этих компонентов с помощью следующих методов:

– (void) reloadTableView{

/* Здесь перезагружается табличный вид. */

NSLog(@"%s", __FUNCTION__);

}

– (void) reloadScrollView{

/* Здесь выполняется работа. */

NSLog(@"%s", __FUNCTION__);

}

– (void) reloadImageView{

/* Здесь перезагружается вид с изображением. */

NSLog(@"%s", __FUNCTION__);

}

На данный момент эти методы пусты, но вы можете позже поместить в них важный код, связанный с пользовательским интерфейсом. Сейчас мы собираемся вызвать эти три метода один за другим и узнать, когда GCD закончит вызывать эти методы, в результате чего мы отобразим соответствующее сообщение для пользователя. Для этого нам придется воспользоваться группой. При работе с группами в GCD необходимо иметь представление о трех функциях:

• dispatch_group_create – создает описатель группы;

• dispatch_group_async – отправляет блок кода в группу для выполнения. Необходимо указать диспетчерскую очередь, в которой должен выполняться этот блок кода, а также группу, к которой этот блок кода относится;

• dispatch_group_notify – позволяет отправить блоковый объект, который необходимо выполнить после того, как все задачи, направленные в группу для выполнения, закончат свою работу. Эта функция также позволяет указывать диспетчерскую очередь, в которой должен выполняться данный блоковый объект.

Рассмотрим пример. Как объяснялось ранее, в этом примере мы собираемся активизировать методы reloadTableView, reloadScrollView и reloadImageView один за другим, а потом отобразить для пользователя сообщение о том, что задача выполнена. Для достижения этой цели применим мощные групповые функции, присущие GCD:

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

dispatch_group_t taskGroup = dispatch_group_create();

dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

/* Перезагружаем табличный вид в главной очереди. */

dispatch_group_async(taskGroup, mainQueue, ^{

[self reloadTableView];

});

/* Перезагружаем прокручиваемый вид в главной очереди. */

dispatch_group_async(taskGroup, mainQueue, ^{

[self reloadScrollView];

});

/* Перезагружаем вид с изображением в главной очереди. */

dispatch_group_async(taskGroup, mainQueue, ^{

[self reloadImageView];

});

/* Когда все это будет сделано, диспетчеризуем следующий блок. */

dispatch_group_notify(taskGroup, mainQueue, ^{

/* Здесь происходит обработка. */

[[[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Finished"

message:@"All tasks are finished"

delegate: nil

cancelButtonTitle:@"OK"

otherButtonTitles: nil, nil] show];

});

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

Кроме работы с функцией dispatch_group_async, можно также направлять асинхронные функции на языке C, используя функцию dispatch_group_async_f.

GCDAppDelegate – это просто имя класса, из которого взят пример. Данное имя класса мы будем использовать для приведения типа контекстного объекта так, чтобы компилятор понимал наши команды.

Вот так:

void reloadAllComponents(void *context){

AppDelegate *self = (__bridge AppDelegate *)context;

[self reloadTableView];

[self reloadScrollView];

[self reloadImageView];

}

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

dispatch_group_t taskGroup = dispatch_group_create();

dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

dispatch_group_async_f(taskGroup,

mainQueue,

(__bridge void *)self,

reloadAllComponents);

/* Когда все это будет сделано, диспетчеризуем следующий блок. */

dispatch_group_notify(taskGroup, mainQueue, ^{

/* Здесь происходит обработка. */

[[[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Finished"

message:@"All tasks are finished"

delegate: nil

cancelButtonTitle:@"OK"

otherButtonTitles: nil, nil] show];

});

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

Поскольку функция dispatch_group_async_f принимает функцию на языке C как блок кода для исполнения, у функции C должна быть ссылка на self, чтобы она могла активизировать методы экземпляра актуального объекта, где реализована функция C. Вот почему self передается как указатель контекста в функции dispatch_group_async_f. Подробнее о контекстах и функциях C рассказано в разделе 7.4.

После того как все поставленные задачи будут завершены, пользователь увидит примерно такую картинку, как на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Управление группой задач в GCD

См. также

Раздел 7.4.

7.10. Создание собственных диспетчерских очередей с помощью GCD

Постановка задачи

Требуется создавать собственные диспетчерские очереди с уникальными именами.

Решение

Воспользуйтесь функцией dispatch_queue_create.

Обсуждение

Работая с GCD, вы можете создавать собственные последовательные диспетчерские очереди (см. раздел 7.0, где подробно рассказано о последовательных очередях). Задачи в последовательных диспетчерских очередях выполняются по принципу «первым пришел – первым обслужен» (FIFO). Но асинхронные задачи, выполняемые в последовательных очередях, не осуществляются в главном потоке, благодаря чему последовательные очереди очень хорошо подходят для решения параллельных FIFO-задач.

Все синхронные задачи, передаваемые в последовательную очередь, будут выполняться в том потоке, который в данный момент используется кодом, подающим задачу в очередь, – всякий раз, когда это возможно. Но асинхронные задачи, подаваемые в последовательную очередь, будут выполняться не в главном, а в каком-то другом потоке.

Для создания последовательных очередей мы будем пользоваться функцией dispatch_queue_create. Первый параметр этой функции – строка на языке C (char *), которая уникально идентифицирует данную последовательную очередь в системе. Я делаю особый акцент на системе, потому что данный идентификатор действует в рамках всей системы. Это означает, что если ваше приложение создает новую последовательную очередь с идентификатором serialQueue1 и то же самое делает какое-то другое приложение, GCD не сможет зафиксировать акт создания такой одноименной последовательной очереди. Поэтому Apple настоятельно рекомендует, чтобы идентификаторы записывались в формате «обратное доменное имя» (Reverse DNS Format). Идентификаторы в формате обратных доменных имен обычно составляются по следующему принципу: com.COMPANY.PRODUCT.IDENTIFIER. Например, я могу создать две последовательные очереди и присвоить им следующие имена:

com.pixolity.GCD.serialQueue1

com.pixolity.GCD.serialQueue2

После того как последовательная очередь будет готова, можно приступать к диспетчеризации задач в эту очередь, пользуясь различными функциями GCD, изученными в этой книге.

Пожалуй, самое время для примера. Вот он!

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

dispatch_queue_t firstSerialQueue =

dispatch_queue_create(«com.pixolity.GCD.serialQueue1», 0);

dispatch_async(firstSerialQueue, ^{

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"First iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

});

dispatch_async(firstSerialQueue, ^{

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"Second iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

});

dispatch_async(firstSerialQueue, ^{

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"Third iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

});

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}

Запустив этот код, обратите внимание на то, какая информация выводится в окне консоли. Результаты будут примерно такими:

First iteration, counter = 0

First iteration, counter = 1

First iteration, counter = 2

First iteration, counter = 3

First iteration, counter = 4

Second iteration, counter = 0

Second iteration, counter = 1

Second iteration, counter = 2

Second iteration, counter = 3

Second iteration, counter = 4

Third iteration, counter = 0

Third iteration, counter = 1

Third iteration, counter = 2

Third iteration, counter = 3

Third iteration, counter = 4

Очевидно, что, хотя мы и направляли блоковые объекты в последовательную очередь асинхронно, очередь выполняла их код в порядке «первым пришел – первым обслужен». Мы можем изменить этот пример с кодом так, чтобы пользоваться функцией dispatch_async_f вместо dispatch_async:

void firstIteration(void *paramContext){

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"First iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

}

void secondIteration(void *paramContext){

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"Second iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

}

void thirdIteration(void *paramContext){

NSUInteger counter = 0;

for (counter = 0;

counter < 5;

counter++){

NSLog(@"Third iteration, counter = %lu", (unsigned long)counter);

}

}

– (BOOL) application:(UIApplication *)application

didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{

dispatch_queue_t firstSerialQueue =

dispatch_queue_create(«com.pixolity.GCD.serialQueue1», 0);

dispatch_async_f(firstSerialQueue, NULL, firstIteration);

dispatch_async_f(firstSerialQueue, NULL, secondIteration);

dispatch_async_f(firstSerialQueue, NULL, thirdIteration);

self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:

[[UIScreen mainScreen] bounds]];

self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

[self.window makeKeyAndVisible];

return YES;

}