iOS GCD之dispatch_semaphore学习

前几天看了大神YY写得YYCache源码，虽然没怎么看懂，但也学到了一点新东西吧，首先就是线程安全这一块，大神在介绍文章中也提到了选择保证线程安全的思路，其中就有dispatch_semaphore，当然我之前对此是一无所知的，大神在另一篇文章中也提到了这个东西，而且此方法性能也不错：

大神做的图.png

于是乎我就想研究下这个怎么使用，以下也是我根据网上搜索的资料再加自己的理解写的。

首先，我理解的dispatch_semaphore有两个主要应用 ：
1. 保持线程同步
**2. 为线程加锁 **

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先看下相关的3个方法：

• dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value)：方法接收一个long类型的参数, 返回一个dispatch_semaphore_t类型的信号量，值为传入的参数
• long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)：接收一个信号和时间值，若信号的信号量为0，则会阻塞当前线程，直到信号量大于0或者经过输入的时间值；若信号量大于0，则会使信号量减1并返回，程序继续住下执行
• long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema)：使信号量加1并返回

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介绍完了相关方法，下面开始介绍两种应用

保持线程同步

先看代码

   dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
   dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
        
   __block int j = 0;
   dispatch_async(queue, ^{
        j = 100;
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
   });
        
   dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
   NSLog(@"finish j = %zd", j);

结果输出 j ＝ 100；
如果注掉dispatch_semaphore_wait这一行，则 j ＝ 0；
注释： 由于是将block异步添加到一个并行队列里面，所以程序在主线程跃过block直接到dispatch_semaphore_wait这一行，因为semaphore信号量为0，时间值为DISPATCH_TIME_FOREVER，所以当前线程会一直阻塞，直到block在子线程执行到dispatch_semaphore_signal，使信号量+1，此时semaphore信号量为1了，所以程序继续往下执行。这就保证了线程间同步了。

为线程加锁

先看代码：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
        
for (int i = 0; i < 100; i++) {
     dispatch_async(queue, ^{
          // 相当于加锁
          dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
          NSLog(@"i = %zd semaphore = %@", i, semaphore);
          // 相当于解锁
          dispatch_semaphore_signal(semaphore);
      });
}

注释：当线程1执行到dispatch_semaphore_wait这一行时，semaphore的信号量为1，所以使信号量-1变为0，并且线程1继续往下执行；如果当在线程1NSLog这一行代码还没执行完的时候，又有线程2来访问，执行dispatch_semaphore_wait时由于此时信号量为0，且时间为DISPATCH_TIME_FOREVER,所以会一直阻塞线程2（此时线程2处于等待状态），直到线程1执行完NSLog并执行完dispatch_semaphore_signal使信号量为1后，线程2才能解除阻塞继续住下执行。以上可以保证同时只有一个线程执行NSLog这一行代码。

如有错误， 欢迎批评指正。

参考：
GCD 学习(八) dispatch_semaphore
iOS --- 线程安全之semaphore
YYCache 设计思路