Grand Central Dispatch (GCD)

```wiki

Grand Central Dispatch (GCD): دليل شامل للمبتدئين

Grand Central Dispatch (GCD) هو إطار عمل قوي ومتعدد الاستخدامات من Apple لتنفيذ المهام المتزامنة (concurrent) والمتوازية (parallel) على أنظمة macOS و iOS و watchOS و tvOS. يتيح GCD للمطورين كتابة كود أكثر كفاءة واستجابة من خلال تبسيط إدارة الخيوط (threads) والعمليات (operations). على الرغم من أن اسمه يشير إلى "Dispatch"، إلا أنه أكثر من مجرد نظام لتوزيع المهام؛ إنه نظام شامل لإدارة التزامن. هذه المقالة موجهة للمبتدئين وتهدف إلى تقديم فهم شامل لـ GCD وكيفية استخدامه في تطبيقاتك.

ما هو التزامن والتوازي؟

قبل الغوص في تفاصيل GCD، من المهم فهم الفرق بين التزامن والتوازي:

التزامن (Concurrency): التعامل مع عدة مهام في نفس الوقت. هذا لا يعني بالضرورة أن المهام يتم تنفيذها في وقت واحد، بل يمكن أن تتداخل في التنفيذ. تخيل شخصًا واحدًا يقوم بتبديل المهام بين كتابة رسالة والرد على مكالمة هاتفية.
التوازي (Parallelism): تنفيذ عدة مهام في نفس الوقت بالضبط باستخدام موارد متعددة (مثل نوى المعالج). تخيل شخصين يكتبان رسالتين منفصلتين في نفس الوقت.

GCD يساعد في تحقيق كل من التزامن والتوازي، اعتمادًا على عدد نوى المعالج المتاحة وطبيعة المهام.

لماذا نستخدم Grand Central Dispatch؟

تحسين الاستجابة: من خلال تفريغ المهام التي تستغرق وقتًا طويلاً إلى خيوط أو قوائم انتظار (queues) خلفية، يمكنك الحفاظ على واجهة المستخدم (UI) الخاصة بتطبيقك مستجيبة. هذا يمنع التطبيق من "التجمد" أو التعطل.
زيادة الأداء: يمكن أن يؤدي استخدام GCD إلى تحسين أداء التطبيق بشكل كبير من خلال الاستفادة من معالجات متعددة النوى.
تبسيط إدارة الخيوط: GCD يبسط إدارة الخيوط المعقدة، مما يقلل من الأخطاء المحتملة المتعلقة بالخيوط مثل حالة السباق (race conditions) والتعطيل (deadlocks).
قابلية التوسع: GCD مصمم ليكون قابلاً للتوسع ويمكنه التعامل مع عدد كبير من المهام بكفاءة.

المفاهيم الأساسية في GCD

المهام (Tasks): هي وحدات العمل التي تريد تنفيذها بشكل متزامن أو متوازي. يمكن أن تكون المهام عبارة عن كتل من الكود (closures) يتم تنفيذها في الخلفية.
قوائم الانتظار (Queues): هي هياكل بيانات تستخدم لتخزين المهام وترتيب تنفيذها. GCD يوفر نوعين رئيسيين من قوائم الانتظار:

   *   قوائم الانتظار المتسلسلة (Serial Queues): تنفذ المهام بترتيب إضافتها إلى قائمة الانتظار. هذا يضمن أن المهام يتم تنفيذها واحدة تلو الأخرى.
   *   قوائم الانتظار المتزامنة (Concurrent Queues): يمكنها تنفيذ عدة مهام في نفس الوقت باستخدام خيوط متعددة.

المجموعات (Dispatch Groups): تسمح لك بتجميع مجموعة من المهام ومراقبة اكتمالها. يمكنك استخدام مجموعات الإرسال (Dispatch Groups) لانتظار اكتمال جميع المهام في المجموعة قبل المتابعة.
الحواجز (Barriers): هي مهام خاصة في قائمة الانتظار المتزامنة تضمن اكتمال جميع المهام السابقة قبل تنفيذ الحاجز، وجميع المهام اللاحقة بعد تنفيذ الحاجز.
الخيوط (Threads): GCD يدير الخيوط نيابة عنك. لا تحتاج عادةً إلى إنشاء أو إدارة الخيوط يدويًا.

استخدام Grand Central Dispatch

1. 1. 1. 1. إرسال مهام إلى قائمة الانتظار الرئيسية (Main Queue)

قائمة الانتظار الرئيسية هي قائمة الانتظار المرتبطة بخيط واجهة المستخدم الرئيسي. يتم استخدامها لتحديث واجهة المستخدم.

```objectivec dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

   // كود لتحديث واجهة المستخدم
   NSLog(@"تحديث واجهة المستخدم");

}); ```

`dispatch_async` ترسل مهمة إلى قائمة الانتظار بشكل غير متزامن. `dispatch_sync` ترسل مهمة بشكل متزامن، مما يعني أن الكود سينتظر اكتمال المهمة قبل المتابعة. من المهم تجنب استخدام `dispatch_sync` على قائمة الانتظار الرئيسية من خيط آخر، لأن ذلك قد يؤدي إلى حالة تعطيل (deadlock).

1. 1. 1. 2. إرسال مهام إلى قائمة انتظار خلفية (Background Queue)

قائمة الانتظار الخلفية هي قائمة انتظار تستخدم لتنفيذ المهام التي تستغرق وقتًا طويلاً في الخلفية.

```objectivec dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

   // كود لتنفيذ مهمة في الخلفية
   NSLog(@"تنفيذ مهمة في الخلفية");

}); ```

`dispatch_get_global_queue` ترجع قائمة انتظار خلفية عالمية. يمكنك تحديد مستوى الأولوية باستخدام `DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH` و `DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW` و `DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT`. الرقم الثاني (0) هو سمة قائمة الانتظار (queue attribute) ولا يستخدم عادة.

1. 1. 1. 3. إنشاء قوائم انتظار مخصصة

يمكنك إنشاء قوائم انتظار مخصصة لتلبية احتياجاتك الخاصة.

```objectivec dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("com.example.myqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

dispatch_async(myQueue, ^{

   // كود لتنفيذ في قائمة الانتظار المخصصة
   NSLog(@"تنفيذ مهمة في قائمة الانتظار المخصصة");

}); ```

`dispatch_queue_create` تنشئ قائمة انتظار جديدة. الوسيطة الأولى هي تسمية فريدة لقائمة الانتظار، والوسيطة الثانية تحدد ما إذا كانت قائمة الانتظار متسلسلة أم متزامنة.

1. 1. 1. 4. استخدام مجموعات الإرسال (Dispatch Groups)

```objectivec dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

   // مهمة 1
   NSLog(@"تنفيذ المهمة 1");
   dispatch_group_leave(group);

});

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

   // مهمة 2
   NSLog(@"تنفيذ المهمة 2");
   dispatch_group_leave(group);

});

dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

// كود لتنفيذ بعد اكتمال جميع المهام في المجموعة NSLog(@"انتهى تنفيذ جميع المهام"); ```

`dispatch_group_create` تنشئ مجموعة إرسال جديدة. `dispatch_group_leave` تقلل عداد المهام المتبقية في المجموعة. `dispatch_group_wait` تنتظر حتى يكتمل جميع المهام في المجموعة.

1. 1. 1. 5. استخدام الحواجز (Barriers)

```objectivec dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example.barrierqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_async(queue, ^{

   // مهمة 1
   NSLog(@"تنفيذ المهمة 1 قبل الحاجز");

});

dispatch_barrier_async(queue, ^{

   // حاجز - سيتم تنفيذ هذا الكود بعد اكتمال جميع المهام السابقة وقبل أي مهام لاحقة
   NSLog(@"تنفيذ الحاجز");

});

dispatch_async(queue, ^{

   // مهمة 2
   NSLog(@"تنفيذ المهمة 2 بعد الحاجز");

}); ```

`dispatch_barrier_async` ترسل حاجزًا إلى قائمة الانتظار المتزامنة. يضمن الحاجز اكتمال جميع المهام السابقة قبل تنفيذه، وجميع المهام اللاحقة بعد تنفيذه.

أفضل الممارسات لاستخدام GCD

تجنب دورات الإرسال (Dispatch Cycles): تأكد من عدم وجود دورات إرسال، حيث تنتظر مهمة مهمة أخرى لإكمالها، والعكس صحيح. هذا يمكن أن يؤدي إلى حالة تعطيل.
استخدم قوائم الانتظار المناسبة: اختر قائمة الانتظار المناسبة بناءً على احتياجاتك. استخدم قوائم الانتظار المتسلسلة للمهام التي يجب تنفيذها بترتيب معين، وقوائم الانتظار المتزامنة للمهام التي يمكن تنفيذها بالتوازي.
حافظ على المهام قصيرة: حاول الحفاظ على المهام قصيرة قدر الإمكان لتجنب حظر الخيوط لفترة طويلة.
استخدم مجموعات الإرسال للحصول على نتائج: استخدم مجموعات الإرسال لانتظار اكتمال جميع المهام قبل معالجة النتائج.
تجنب الوصول المتزامن إلى البيانات المشتركة: إذا كنت بحاجة إلى الوصول إلى البيانات المشتركة من خيوط متعددة، فاستخدم آليات التزامن مثل الأقفال (locks) أو الحواجز (semaphores) لمنع حالة السباق.

GCD والخيارات الثنائية

على الرغم من أن GCD ليس مرتبطًا بشكل مباشر بالخيارات الثنائية، إلا أنه يمكن استخدامه لتحسين أداء تطبيقات التداول التي تتضمنها. على سبيل المثال:

تحليل البيانات في الخلفية: يمكن استخدام GCD لتحليل بيانات السوق في الخلفية دون حظر واجهة المستخدم.
تنفيذ الأوامر: يمكن استخدام GCD لتنفيذ الأوامر بشكل متزامن، مما يقلل من زمن الاستجابة.
تحديث الرسوم البيانية: يمكن استخدام GCD لتحديث الرسوم البيانية والبيانات في الوقت الفعلي دون التأثير على أداء التطبيق.

موارد إضافية

[Apple's GCD Documentation](https://developer.apple.com/documentation/dispatch)
[Ray Wenderlich's GCD Tutorial](https://www.raywenderlich.com/3486-grand-central-dispatch-tutorial-for-beginners)

استراتيجيات الخيارات الثنائية ذات الصلة (أكثر من 25 رابطًا)

خاتمة

Grand Central Dispatch هو إطار عمل قوي يمكن أن يساعدك في كتابة تطبيقات أكثر كفاءة واستجابة. من خلال فهم المفاهيم الأساسية وأفضل الممارسات، يمكنك الاستفادة من GCD لتحسين أداء تطبيقاتك وتوفير تجربة مستخدم أفضل. تذكر أن الممارسة هي المفتاح لإتقان GCD. ابدأ بتجربة أمثلة بسيطة وقم بتوسيعها تدريجيًا لتلبية احتياجاتك الخاصة. ``` Dispatch Queue Dispatch Group Dispatch Semaphore Dispatch Barrier GCD Tutorial Concurrency Parallelism Threading Objective-C Swift ```

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين

Grand Central Dispatch (GCD)

Contents