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SDWebImage学习笔记之dispatch_sync

前言

之前学习GCD的时候，在很多文章中看到过这段段代码：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"1");
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    NSLog(@"3");
}

结果只会输出1，并造成主线程死锁。这些文章对死锁的原因也做了解释，且只要把dispatch_sync改为dispatch_async，就可以输出顺序为1->3->2的结果。

当时以为自己学会了，但是等到用的时候还是一头雾水，之前理解的东西就只是些皮毛。趁着这次学习SDWebImage库，重温了这段代码，才明白自己当时的问题所在。

误区

上述这段代码用来表明死锁的方式没有错，但是对我造成的误区是，笔者以为导致死锁的代码是NSLog(@"2")和NSLog(@"3")。dispatch_sync会阻塞主线程，必须等待NSLog(@"2")执行完后NSLog(@"3")代码才可以执行（"3"等待"2"）。但是NSLog(@"3")先于NSLog(@"2")被插入到主线程队列中去，NSLog(@"2")必须等到NSLog(@"3")执行完才可以执行（"2"等待"3"），这种相互等待的过程导致了主线程死锁。

这种理解方式一直让我深信不疑，但是一次偶然的机会，看到了下面这段代码后，才明白原来的理解方式是错误的。（笔者认为，下面这段代码更能够表现死锁问题。）

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2");
    });
}

这段代码没有NSLog(@"1")，也没有NSLog(@"3")，但是依然会造成死锁，顿时我就疑惑了，为什么没有NSLog(@"3")还会有问题呢？

解惑

在解惑之前，先来看dispatch_sync方法的描述。苹果官方对它的描述是：

Submits a block object for execution on a dispatch queue and waits until that block completes.

翻译过来就是：

提交一个块对象以在分派队列上执行，并等待该块完成。

dispatch_sync方法有两个参数：queue和block。queue表示用于执行block的队列。block是一个代码块，包含了要队列中执行的代码。

队列有三种：

主队列。主队列运行在主线程中，是一个串行队列。
串行队列。遵循先进先出（FIFO）的原则，每次只能执行一个操作。
并发队列。遵循先进先出（FIFO）的原则，每次可以执行多个操作。

队列和执行方式的关系如下表所示：

	同步	异步
串行队列（主队列）	在主线程中执行	在主线程中执行
串行队列（非主队列）	在当前线程中执行	在新建线程中执行
并发队列	在当前线程中执行	在新建线程中执行

- (void)viewDidLoad {dispatch_sync是同步执行方法，会等待第一个参数queue执行完第二个参数block中的代码后，才可以执行dispatch_sync后面的代码。现在，回头再来看上面的代码。

    [super viewDidLoad];
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2");
    });
}

dispatch_sync方法定义在viewDidLoad方法内，viewDidLoad在主线程中执行，所以dispatch_sync方法也在主线程中执行。

dispatch_sync方法的第一个参数传入的时候主队列，说明第二个参数传入的block中的代码也在主线程中运行。

下面这段话很关键！

dispatch_sync方法等待queue中的block执行，queue是主队列。但是，由于主队列是串行队列，dispatch_sync比block先加入到主队列中，所以block要等待dispatch_sync执行完才可以执行，这样相互等待的方式最终导致了死锁。

至此，我心中的疑云被解开了，dispatch_sync和block的相互等待才是导致主线程死锁的“真凶”！

解决方法

解决方法有很多，常见的有以下两种：

将dispatch_sync替换成dispatch_async，即将同步执行改为异步执行。dispatch_async方法会立即返回，允许后面的代码执行，且dispatch_async的block会插入到主队列的末尾，等到后面的代码执行完毕后，再执行block。

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2");
    // 打印当前队列的标签
    NSLog(@"%s", dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL));
});
// print 2
// print com.apple.main-thread 主队列标签

创建一个串行队列（非主队列）或并发队列。创建了一个新的队列，不会影响主队列执行，因为是同步执行方法，所以主队列会等到新队列执行完block后才继续执行。

// 串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", nil);
// 并发队列
// dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue,  nil), ^{
    NSLog(@"2");
    // 打印当前队列的标签
    NSLog(@"%s", dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL));
});

// print 2
// print queue 串行队列标签

以上两种解决方法，代码依然运行在主线程，前一种方法改为了异步执行，后一种方法创建新的队列。

SDWebImage中的一段宏定义

#ifndef dispatch_queue_async_safe
#define dispatch_queue_async_safe(queue, block)
    if (dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL) == dispatch_queue_get_label(queue)) {
        block();
    } else {
        dispatch_async(queue, block);
    }
#endif

#ifndef dispatch_main_async_safe
#define dispatch_main_async_safe(block) dispatch_queue_async_safe(dispatch_get_main_queue(), block)
#endif

dispatch_queue_async_safe方法接收两个参数queue和block，该方法判断传入queue的标签是否等于当前队列的标签，返回YES，则在queue（当前队列）中执行block，否则将block添加到queue中异步执行。

dispatch_main_async_safe方法接收一个参数block，内部调用dispatch_queue_async_safe方法，传入queue的值为主队列dispatch_get_main_queue()和block，dispatch_queue_async_safe方法判断当前队列是否为主队列，返回YES则直接执行block的代码，否则将block添加到主队列中异步执行。

这个宏可以保证，block中的代码一定在主队列中执行。

总结

其实理解dispatch_sync的关键就是搞清楚执行代码所在的队列是哪个，只要执行dispatch_sync的队列跟dispatch_sync第一个参数传入的队列相同，就会产生死锁。

还有，看苹果的官方文档是最正确的方式，虽然英文看上去累一些，但是能够准确表达每一个类，每一行代码的意义。中文翻译过来的语言都会带上作者自己的一些理解。官方文档对于GCD的描述如下：

GCD provides and manages FIFO queues to which your application can submit tasks in the form of block objects. Work submitted to dispatch queues are executed on a pool of threads fully managed by the system. No guarantee is made as to the thread on which a task executes.

请认真研读下面这句话，会对理解调度队列和线程之间的关系有帮助。