1、信号量(Semaphore)
定义:信号量就是一个资源计数器,就是一种可用来控制访问资源数量的标识。
通过添加信号量的处理,则可告诉系统按照我们指定的信号量数量来执行多个线程。类似锁机制。
更通俗的来理解信号量其实就像是一间可容纳n个人的教室(初始信号量为n),上课铃响了(程序进程运行),n个学生(即对应n条线程)都跑进了该教室坐满了位置,好好听课~此时座位坐满,没座位了(即信号量为0),其他小伙伴想进这个教室听课也进不来了。中间有两个学生突然觉得尿意袭来,就相约跑出去上厕所了。此时教室里就空出来两个位置(信号量+2),其他小伙伴就可以趁这个机会进来听课~这时候教室又被坐满了(信号量-2),刚刚撒尿的两个同学回来发现没位置了,只能被挡在门外(阻塞)不得进教室听课学习,大体流程就是这样啦~
举个🌰
信号量图1信号量图2
输出结果可知:可以观察到当注释掉semaphore.wait()这一行,i的输出结果不同。原因:由于我们是将block异步添加到一个并行队列里面(子线程),所以程序执行的时候会先执行主线程的代码,直接执行到semaphore.wait()这一行,因为此时的semaphore的信号量为0,所以当前线程会一直阻塞,直到block在子线程执行到semaphore.signal()这一行,使得信号量+1,进而程序可以继续往下走。
再举个🌰,为线程加锁
同时可以控制最大并发数量,value的值决定最多几个并发。
func semaphore2() {
let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1)
for i in 0..<100 {
DispatchQueue.global().async {
semaphore.wait()
print("i =", i)
semaphore.signal()
}
}
}
当子线程1执行到semaphore.wait()这一行的时候,semaphore的信号量为1,所以此时-1变为0,并且子线程1继续往下执行;如果当在子线程1的print这一行代码还没执行完的时候,又有子线程2访问进来了,同样执行到semaphore.wait()时,由于此时信号量为0(注意:.wait()方法默认时间是 OC 的DISPATCH_TIME_FOREVER),所以会一直阻塞子线程2(此时子线程2就处于等待状态),直到子线程1执行完print并执行完semaphore.signal()使信号量+1等于1后,子线程2才可以不被阻塞继续往下执行。这样就可以保证同时只有一个子线程执行print这一行代码。
加一把小锁🔒
func synchronized(_ lock: AnyObject, _ closure: () -> Void) {
objc_sync_enter(lock)
closure()
objc_sync_exit(lock)
}
// 实现一个线程安全的setter
class Obj {
var _str = "123"
var str: String {
get { return _str }
set {
self.synchronized(self) {
_str = newValue
}
}
}
}
实际应用小🌰
在开发中,我们有时候会需要等待某个网络回调完成之后再继续进行下一操作,就可以这样写:
并发队列信号量
2、栅栏函数(barrier)
栅栏函数(barrier)使用barrier函数可以做到异步执行多个任务完成后,再执行之后的任务,它会阻塞当前子线程。
3、GCD组的用法(Group)
group + notify使用group + notify的话,也会等待队列的任务先执行完毕,和栅栏函数的区别在于它不会阻塞当前子线程。
wait + group组合
wait + group使用wait + group的话,会等待队列的任务先执行,且阻塞当前子线程,如若出现超时,则会执行往下继续执行,上面的任务依旧继续执行。此处的timeout可设置为distantFuture即无限等待(类似barrier函数)。
进阶用法暂且就这么多啦,一定要多写多尝试多用,方可得心应手。
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Kim 写于2020.8.18,希望文章能对你有所帮助。
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