iOS多线程学习小记『GCD的API之Dispatch Sema
2018-07-26 本文已影响1人
Steven_2016
3.2.11 Dispatch Semaphore
如前所述，当并行执行的处理更新数据时，会产生数据不一致的情况，有时应用程序还会异常结束。虽然使用Serial Dispatch Queue和dispatch_barrier_async 函数可避免这类问题，但有必要进行更细粒度的排他控制。
*我们来思考一下这种情况：不考虑顺序，将所有数据追加到NSMultableArray中。
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
dispatch_async(queue, ^{
//直接使用dispatch_async，执行后由内存错误导致程序异常结束的概率很高
[array addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
NSLog(@"正在执行%d",i);
});
}
- 因为该源代码使用Global Dispatch Queue更新 NSMutableArray 类对象，所以执行后由内存错误导致应用程序异常结束的概率很高。此时应使用Dispatch Semaphore.
Dispatch Semaphore本来使用的是更细粒度的对象，不过本书还是使用该源代码对Dispatch Semaphore 进行说明。
Dispatch Semaphore是持有计数的信号，该计数是多线程编程中的计数类型信号。所有信号。类似于过马路时常用的手旗。可以通过时举起手旗，不可通过时放下手旗。而在Dispatch Semaphore中，使用计数来时实现该功能。计数为0时等待，计数为1或大于1时，减去1而不等待。
- 下面介绍一下使用方法。通过dispatch_semaphore_create函数生成Dispatch Semaphore.
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
- 参数表示计数的初始值。本例将计数值初始化为“1”。从函数名称中含有的create可以看出，改函数与Dispatch Queue 和 Dispatch Group一样，必须通过 dispatch_release 函数释放。当然，也可以通过dispatch_retain函数持有。
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
- dispatch_semaphore_wait函数等待Dispatch Semaphore的计数值达到大于或等于1。当计数值大于等于1，或者在待机中计数值大于等于1时，对该计数进行减法并从dispatch_semaphore_wait函数返回。
第二个参数与dispatch_group_wait函数等相同，由dispatch_time_t类型值指定等待时间。该例的参数一位置永久等待。
另外，dispatch_semaphore_wait函数的返回值与dispatch_group_wait函数相同。可像以下源代码这样，通过返回值进行分支处理。
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1ull *NSEC_PER_SEC);
long result = dispatch_semaphore_wait(semaphore, time);
if (result == 0) {
/**
由于Dispatch Semaphore的计数值达到大于等于1或者在待机中的指定时间内Dispatch Semaphore的计数值达到大于等于1
所以Dispatch Semaphore的计数值减1.
可执行需要进行排他控制的处理
*/
NSLog(@"000");
}else {
/**
由于Dispatch Semaphore的计数值为0
因此在达到指定时间为止待机
*/
NSLog(@"111");
}
-
使用注意事项：正常的使用顺序是先降低(wait)然后再提高(signal)，这两个函数通常成对使用。 上方代码显然signal函数缺失，会引起程序异常。
-
dispatch_semaphore_wait 函数返回0时，可安全地执行需要排他控制的处理。该处理结束时通过dispatch_semaphore_signal 函数将Dispatch Semaphore的计数值加1.
完整的调用代码如下：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// 直接使用dispatch_async，执行后由内存错误导致程序异常结束的概率很高
dispatch_async(queue, ^{
/**
等待Dispatch Semaphore
一直等待，直到Dispatch Semaphore的计数值达到大于等于1
*/
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
/**
由于Dispatch Semaphore 的计数值达到大于等于1
所以讲Dispatch Semaphore的计数值减去1，
dispatch_semaphore_wait函数执行返回。
即：执行到此时的Dispatch Semaphore的计数值恒为 0.
由于可访问NSMutableArray类对象的线程只有1个
因此可安全的进行更新
*/
[array addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
NSLog(@"正在执行%d",i);
/**
排他控制处理结束
所以通过dispatch_semaphore_signal函数
将Dispatch Semaphore的计数值加1
如果有通过dispatch_semaphore_wait函数等待Dispatch Semaphore的计数值增加的线程，就由最先等待的线程执行。
*/
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
}
在没有Serial Dispatch Queue 和 dispatch_barrier_async函数那么大粒度且一部分处理需要进行排他控制的情况下，Dispatch Semaphore变可发挥威力。
