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前言

有网友在交流群反馈自己遇到一个“奇怪”的面试题：“GCD 最多开多少线程？”

本文，会通过实际的 Demo 测试不同场景下的情况

测试环境

iOS 14.3

测试代码

全局队列 - CPU 繁忙

第一个测试 case，我们通过 dispatch_get_global_queue(0, 0) 获取一个默认的全局队列，并通过 while 模拟 CPU 繁忙。

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+ (void)printThreadCount {
    kern_return_t kr = { 0 };
    thread_array_t thread_list = { 0 };
    mach_msg_type_number_t thread_count = { 0 };
    kr = task_threads(mach_task_self(), &thread_list, &thread_count);
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return;
    }
    NSLog(@"线程数量:%@", @(thread_count));

    kr = vm_deallocate( mach_task_self(), (vm_offset_t)thread_list, thread_count * sizeof(thread_t) );
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return;
    }
    return;
}

+ (void)test1 {
    NSMutableSet<NSThread *> *set = [NSMutableSet set];
    for (int i=0; i < 1000; i++) {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSThread *thread = [NSThread currentThread];
            [set addObject:[NSThread currentThread]];
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSLog(@"开始:%@", thread);
                NSLog(@"GCD 创建的线程数量:%lu",(unsigned long)set.count);
                [self printThreadCount];
            });

            NSDate *date = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10];
            long i=0;
            while ([date compare:[NSDate date]]) {
                i++;
            }
            [set removeObject:thread];
            NSLog(@"结束:%@", thread);
        });
    }
}

经过测试：线程数量是 2

全局队列 - CPU 空闲

第二份代码，我们通过 [NSThread sleepForTimeInterval:10]; 模拟 CPU 空闲 进行测试

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+ (void)test2 {
    NSMutableSet<NSThread *> *set = [NSMutableSet set];
    for (int i=0; i < 1000; i++) {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSThread *thread = [NSThread currentThread];
            [set addObject:[NSThread currentThread]];
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSLog(@"开始:%@", thread);
                NSLog(@"GCD 创建的线程数量:%lu",(unsigned long)set.count);
                [self printThreadCount];
            });
            // 当前线程睡眠 10 秒
            [NSThread sleepForTimeInterval:10];
            [set removeObject:thread];
            NSLog(@"结束:%@", thread);
            return;
        });
    }
}

经过测试，线程数量最高是 64 个

自建队列 - CPU 繁忙

现在，我们看看 自建队列 - CPU 繁忙 的表现，本例会模拟大部分 APP 的场景，不同业务方都创建单独的队列管理自己的任务

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+ (void)test3 {
    NSMutableSet<NSThread *> *set = [NSMutableSet set];
    for (int i=0; i < 1000; i++) {
        const char *label = [NSString stringWithFormat:@"label-:%d", i].UTF8String;
        NSLog(@"创建:%s", label);
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(label, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSThread *thread = [NSThread currentThread];
            [set addObject:[NSThread currentThread]];

            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                static NSInteger lastCount = 0;
                if (set.count <= lastCount) {
                    return;
                }
                lastCount = set.count;
                NSLog(@"开始:%@", thread);
                NSLog(@"GCD 创建的线程数量:%lu",(unsigned long)set.count);
                [self printThreadCount];
            });

            NSDate *date = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10];
            long i=0;
            while ([date compare:[NSDate date]]) {
                i++;
            }
            [set removeObject:thread];
            NSLog(@"结束:%@", thread);
        });
    }
}

经过测试，GCD 创建的线程数量最高是 512 个

自建队列 - CPU 空闲

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+ (void)test4 {
    NSMutableSet<NSThread *> *set = [NSMutableSet set];
    for (int i=0; i < 10000; i++) {
        const char *label = [NSString stringWithFormat:@"label-:%d", i].UTF8String;
        NSLog(@"创建:%s", label);
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(label, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSThread *thread = [NSThread currentThread];

            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                [set addObject:thread];
                static NSInteger lastCount = 0;
                if (set.count <= lastCount) {
                    return;
                }
                lastCount = set.count;
                NSLog(@"开始:%@", thread);
                NSLog(@"GCD 创建的线程数量:%lu",(unsigned long)set.count);
                [self printThreadCount];
            });

            [NSThread sleepForTimeInterval:10];
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                [set removeObject:thread];
                NSLog(@"结束:%@", thread);
            });
        });
    }
}

自建队列 - CPU 空闲 创建的线程数量最高是 512 个

结论

经过测试，GCD 的全局队列会自动将线程数量限制在一个比较合理的数量。与之相比，自建队列创建的线程数量会偏大。

考虑到线程数量过大会导致 CPU 调度成本上涨。

所以，建议小型 APP 尽量使用全局队列管理任务；大型 APP 可以根据自己的实际情况决定适合自己的方案。

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