多个网络请求并发执行、顺序执行

作者: CholMay | 来源:发表于2017-02-17 10:22 被阅读4950次

我们在开发中可能会遇到多个网络请求的需求，比如一个界面有两个请求，tableView的数据源及表头，需要等两个请求都完成才刷新UI，或者第二个的网络请求依赖第一个网络请求返回的数据，今天主要讲下两种方式的实现方式，当然也有其他方式，主要记录下我工作中使用的

并发执行

多个网络请求同时执行，等所有网络请求完成，再统一做其他操作，你可能会想到dispatch_group_async、dispatch_group_notify结合使用，如下：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务一完成");
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务二完成");
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务三完成");
    });
    //在分组的所有任务完成后触发
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"所有任务完成");
    });

打印结果：

2017-02-17 09:26:18.668 信号量[53171:2916114] 任务二完成
2017-02-17 09:26:18.668 信号量[53171:2916133] 任务三完成
2017-02-17 09:26:18.668 信号量[53171:2916117] 任务一完成
2017-02-17 09:26:18.669 信号量[53171:2916117] 所有任务完成

由于三个任务都是异步的，所有返回结果顺序不一定是正序，看似却确实实现了我们的需求，但是网络请求是异步的，耗时的，不是马上就能返回结果的，如下使用dispatch_after模拟网络请求的延迟：

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"请求一");
        });
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务二完成");
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务三完成");
    });
    //在分组的所有任务完成后触发
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"所有任务完成");
    });

打印结果：

2017-02-17 09:30:49.263 信号量[53528:2935734] 任务二完成
2017-02-17 09:30:49.263 信号量[53528:2935737] 任务三完成
2017-02-17 09:30:49.263 信号量[53528:2935737] 所有任务完成
2017-02-17 09:30:50.340 信号量[53528:2935638] 请求一

可看到任务一的延迟请求完成造成了一些问题，这时候我们可以用信号量即dispatch_semaphore，包括三个部分：dispatch_semaphore_create()、dispatch_semaphore_signal()、dispatch_semaphore_wait(),三个结合使用，各个参数解释一下：

dispatch_semaphore_create：dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value);传入的参数为long类型，输出一个dispatch_semaphore_t类型且值为value的信号量。值得注意的是，这里的传入的参数value必须大于或等于0，否则dispatch_semaphore_create会返回NULL。

dispatch_semaphore_signal的声明为long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema)，这个函数会使传入的信号量dsema的值加1；
dispatch_semaphore_wait的声明为：long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)；这个函数会使传入的信号量dsema的值减1；这个函数的作用是这样的，如果dsema信号量的值大于0，该函数所处线程就继续执行下面的语句，并且将信号量的值减1；如果desema的值为0，那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout（注意timeout的类型为dispatch_time_t，不能直接传入整形或float型数），如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，且该函数（即dispatch_semaphore_wait）所处线程获得了信号量，那么就继续向下执行并将信号量减1。如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0，那么等到timeout时，其所处线程自动执行其后语句。
dispatch_semaphore_signal的返回值为long类型，当返回值为0时表示当前并没有线程等待其处理的信号量，其处理的信号量的值加1即可。当返回值不为0时，表示其当前有（一个或多个）线程等待其处理的信号量，并且该函数唤醒了一个等待的线程（当线程有优先级时，唤醒优先级最高的线程；否则随机唤醒）。dispatch_semaphore_wait的返回值也为long型。当其返回0时表示在timeout之前，该函数所处的线程被成功唤醒。当其返回不为0时，表示timeout发生。
在设置timeout时，比较有用的两个宏：DISPATCH_TIME_NOW 和 DISPATCH_TIME_FOREVER。DISPATCH_TIME_NOW表示当前；DISPATCH_TIME_FOREVER表示遥远的未来；一般可以直接设置timeout为这两个宏其中的一个，或者自己创建一个dispatch_time_t类型的变量。创建dispatch_time_t类型的变量有两种方法，dispatch_time和dispatch_walltime。利用创建dispatch_time创建dispatch_time_t类型变量的时候一般也会用到这两个变量dispatch_time的声明如下：dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta)；其参数when需传入一个dispatch_time_t类型的变量，和一个delta值。表示when加delta时间就是timeout的时间。例如：dispatch_time_t t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1*1000*1000*1000);表示当前时间向后延时一秒为timeout的时间。
关于信号量，一般可以用停车来比喻：
停车场剩余4个车位，那么即使同时来了四辆车也能停的下。如果此时来了五辆车，那么就有一辆需要等待。信号量的值就相当于剩余车位的数目，dispatch_semaphore_wait函数就相当于来了一辆车，dispatch_semaphore_signal就相当于走了一辆车。停车位的剩余数目在初始化的时候就已经指明了（dispatch_semaphore_create（long value）），调用一次dispatch_semaphore_signal，剩余的车位就增加一个；调用一次dispatch_semaphore_wait剩余车位就减少一个；当剩余车位为0时，再来车（即调用dispatch_semaphore_wait）就只能等待。有可能同时有几辆车等待一个停车位。有些车主没有耐心，给自己设定了一段等待时间，这段时间内等不到停车位就走了，如果等到了就开进去停车。而有些车主就像把车停在这，所以就一直等下去。

代码示例：

   dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            dispatch_semaphore_signal(sem);
            NSLog(@"请求一");
        });
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(0.8 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            dispatch_semaphore_signal(sem);
            NSLog(@"请求二");
        });
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"请求三");
        
    });
    //在分组的所有任务完成后触发
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        
        NSLog(@"请求完成");
    });

打印结果：

2017-02-17 09:47:58.084 信号量[54431:3002639] 请求三
2017-02-17 09:47:58.958 信号量[54431:3002590] 请求二
2017-02-17 09:47:59.177 信号量[54431:3002590] 请求一
2017-02-17 09:47:59.177 信号量[54431:3002636] 请求完成

就实现了我们的需求(多个网络请求都完成再做其他操作),当然也可以通过dispatch_group_enter、dispatch_group_leave结合实现，使用dispatch_group_enter()函数进入到任务组中，然后异步执行队列中的任务，最后使用dispatch_group_leave()函数离开任务组即可，

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"任务1");
            dispatch_group_leave(group);
        });
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务2");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"任务3");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"完成");
    });

打印结果：

2017-02-17 09:56:13.129 信号量[54888:3036359] 任务2
2017-02-17 09:56:13.129 信号量[54888:3036359] 任务3
2017-02-17 09:56:14.222 信号量[54888:3036264] 任务1
2017-02-17 09:56:14.222 信号量[54888:3036359] 完成

同样实现了我们需求

顺序执行

仍然通过信号量执行，执行任务一，将信号量dispatch_semaphore_wait减一，请求完成，再dispatch_semaphore_signal加一，一次类推，代码实现

dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(1);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testBlock", NULL);
    dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"1");
            dispatch_semaphore_signal(sem);
            
        });
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"2");
        dispatch_semaphore_signal(sem);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"3");
            dispatch_semaphore_signal(sem);
            
        });
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"4");
        dispatch_semaphore_signal(sem);
        
    });

打印结果：

2017-02-17 09:57:54.058 信号量[54991:3043275] 1
2017-02-17 09:57:54.059 信号量[54991:3043355] 2
2017-02-17 09:57:57.358 信号量[54991:3043275] 3
2017-02-17 09:57:57.358 信号量[54991:3043355] 4

这篇文章对信号量做了详细介绍
参考：
关于dispatch_semaphore的使用

网友评论

奔跑吧小蚂蚁:其实楼主可以写的更真切一点，因为封装的网络请求，在异步并发的情况下，如果是单利你会发现请求直接就是失败，我也不明白什么原因我换了一种自己封装了一个网络请求还导致内存泄漏了
超_iOS:请求接口后我们一般会将数据添加到数组中（数据源），如果我们短时间连续刷新ui，在 array addobject 时，会不会有数据安全的问题啊？
PGOne爱吃饺子:你非要按顺序执行，干嘛不开个开个子线程，搞个串行队列来做呢
sock:以前一直理解错,写的很仔细 , 我再看看NSOperation类似的功能.
菁欣陌陌:网上搜了这方面很多的资料，终于看到了这，写的挺好的，mark！！！
BlueFriends:这个队列与定时器冲突怎么解决
奴良:很有用
翻滚的炒勺2013:很棒很有用
加双芋:group部分的打印是不是有问题?
Shumin_Wu:可以的这样很👍。 group + semaphore 碉堡了
开发全靠xib:这个知识点确实不错！不过工作中这么实现感觉有点麻烦了。最简单三个请求三个bool值就好了
End_枫:一个int变量就可以搞定，只不过用group比较高大上一些
开发全靠xib:@Shumin_Wu 不需要定时器
Shumin_Wu:3个 bool 值的确可以获取 3个网络请求是否完成的状态。但是如果要求3个请求完毕后，把数据拼接起来。拼接的时机怎么确定？再写个 timer 么，那就太不好了。
陶小亮:mark
Noah1985:其实有一个更好的轮子，NSOperation，让它放进NSOperationQueue可更简单地实现队列任务的并发与顺序。
Unix编程艺术里有这么一个法则
Rule of Clarity: Clarity is better than cleverness.
翻译过来就是清晰比聪明/机巧重要，即代码的清晰比代码设计得机巧来得重要。
也许上层API在使用上性能不如下层的，但用上层API写出来的更优雅，更清晰。就好象这里，需要动用比较多的函数，代码量来实现队列/并发组任务。
可以尝试将这些都封装到一个类里面，重复制造轮子，也许能写出比NSOperation更强大更高效的工具。
Shumin_Wu:多个网络请求是异步的话，我认为 NSoperation 没什么用。相当于，在某个队列中发起了并发操作。哪个网络请求先执行完毕并不确定。
CholMay:@Noah1985 是啊，但是NSOperation好像不能监听到所有网络请求完成吧
480a52903ce5:写的很用心