什么是信号量
信号量是一种特殊的变量，访问具有原子性。 当信号量大于0时执行wait操作信号量会减1， 当信号量为0是，程序会等待，直到信号量大于0时，才继续执行。我们可以使用信号量来解决线程之间的同步问题。
iOS 中信号量的相关的方法
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dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value); 初始化一个值为value的信号量
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当传递的值等于0时，对与协调两个线程很有用，能够完成特定的事件。
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当传递的值大于0时，对与管理一个资源等于value的资源池时很有用，能有效的维护资源的安全。
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当传递的值小于0时，将直接返回null。
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long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout); 当信号量的值大于0时，信号量会减1，当信号量的值等于0时，阻塞线程直到该信号量的值大于0或者达到等待时间。
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long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema); 释放信号量，使得该信号量的值加1
//信号量在swift中实现
open class DispatchSemaphore : DispatchObject {
}
/// dispatch_semaphore
extension DispatchSemaphore {
public func signal() -> Int
public func wait()
public func wait(timeout: DispatchTime) -> DispatchTimeoutResult
public func wait(wallTimeout: DispatchWallTime) -> DispatchTimeoutResult
}
extension DispatchSemaphore {
//初始化一个值为value的信号量
@available(macOS 10.6, *)
public /*not inherited*/ init(value: Int)
}
信号量在iOS中的使用
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限制最大的并发数
//最多只有三个任务在执行 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(3); //创建一个并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //总共有6个任务，一次执行3个任务，3个任务结束，接着再执行3个任务，直到任务都完成 for (int i = 0; i < 6 ; i++) { dispatch_async(queue, ^{ dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"任务%d 开始",i); [NSThread sleepForTimeInterval:2]; NSLog(@"任务%d 结束",i); dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); } /*输出 任务1 开始 任务0 开始 任务2 开始 任务0 结束 任务2 结束 任务1 结束 任务3 开始 任务4 开始 任务5 开始 任务3 结束 任务5 结束 任务4 结束 */let semaphore = DispatchSemaphore.init(value: 3) let queue = DispatchQueue.init(label: "并发队列",attributes: .concurrent) for i in 0..<6 { queue.async { semaphore.wait() print("任务\(i) 开始") Thread.sleep(forTimeInterval: 2) print("任务\(i) 结束") semaphore.signal() } } /* 任务0 开始 任务2 开始 任务1 开始 任务0 结束 任务1 结束 任务2 结束 任务3 开始 任务4 开始 任务5 开始 任务3 结束 任务5 结束 任务4 结束 */ -
异步操作 同步执行
//这是串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("串行队列", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); for (int i = 0; i < 6 ; i++) { dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务%d 开始 线程:%@",i,[NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:1]; NSLog(@"任务%d 结束 线程:%@",i,[NSThread currentThread]); }); } /* 任务0 开始 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} 任务0 结束 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} 任务1 开始 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} 任务1 结束 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} 任务2 开始 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} 任务2 结束 线程:<NSThread: 0x100705800>{number = 2, name = (null)} *///这是并发队列使用信号量 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0); dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); for (int i = 0; i < 3 ; i++) { dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务%d 开始 线程:%@",i,[NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:1]; NSLog(@"任务%d 结束 线程:%@",i,[NSThread currentThread]); dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); } /* 任务0 开始 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} 任务0 结束 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} 任务1 开始 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} 任务1 结束 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} 任务2 开始 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} 任务2 结束 线程:<NSThread: 0x10043da10>{number = 2, name = (null)} */ -
dispatch group异步线程同步执行
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1); dispatch_group_enter(group); dispatch_group_async(group, queue, ^{ dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"任务1 开始 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT), ^{ [NSThread sleepForTimeInterval:1]; NSLog(@"任务1 结束 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_semaphore_signal(semaphore); dispatch_group_leave(group); }); }); // dispatch_group_enter(group); 相当于进入group block 加1 // dispatch_group_leave(group); //相当于退出group block 减1 // 这两个方法是为了保证group block中即使有异步block，也能准确的调用dispatch_group_notify //只有dispatch_group_enter，dispatch_group_leave 成对调用时才能最终调用dispatch_group_notify dispatch_group_enter(group); dispatch_group_async(group, queue, ^{ dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"任务2 开始 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT), ^{ [NSThread sleepForTimeInterval:1]; NSLog(@"任务2 结束 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_semaphore_signal(semaphore); dispatch_group_leave(group); }); }); dispatch_group_enter(group); dispatch_group_async(group, queue, ^{ dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"任务3 开始 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT), ^{ [NSThread sleepForTimeInterval:1]; NSLog(@"任务3 结束 线程:%@",[NSThread currentThread]); dispatch_semaphore_signal(semaphore); dispatch_group_leave(group); }); }); dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"group内的三个任务执行完毕了"); }); /*输出 任务1 开始 线程:<NSThread: 0x10048e6d0>{number = 2, name = (null)} 任务1 结束 线程:<NSThread: 0x10048e6d0>{number = 2, name = (null)} 任务2 开始 线程:<NSThread: 0x102a063f0>{number = 3, name = (null)} 任务2 结束 线程:<NSThread: 0x102a063f0>{number = 3, name = (null)} 任务3 开始 线程:<NSThread: 0x1029252e0>{number = 4, name = (null)} 任务3 结束 线程:<NSThread: 0x1029252e0>{number = 4, name = (null)} group内的三个任务执行完毕了 */ -
多线程中给数组添加元素
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; for (int i = 0; i < 10000; i++) { dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"添加的值:%d 当前线程%@",i,[NSThread currentThread]); //在不同线程中同时操作数组，如果不使用信号量来进行控制，很有可能因为内存错误而导致程序异常崩溃。因为array的增删操作并不是线程安全的，可能在同一时间操作同一块内存地址。 [array addObject:@(i)]; }); } //输出 在运行的某个时间点发生崩溃 //****************************************** //下面这种写法也是错误的 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0); for (int i = 0; i < 10000; i++) { dispatch_async(queue, ^{ //每次信号量加1，根本就无法阻塞数组的添加操作，那么这信号量加的就没有意义依旧会发生崩溃 dispatch_semaphore_signal(semaphore); NSLog(@"添加的值:%d 当前线程%@",i,[NSThread currentThread]); [array addObject:@(i)]; dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); }); } //输出 在运行的某个时间点发生崩溃dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1); for (int i = 0; i < 10000; i++) { dispatch_async(queue, ^{ dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"添加的值:%d 当前线程%@",i,[NSThread currentThread]); [array addObject:@(i)]; dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); } //输出 正确的输出0-9999的值
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