Dispatch_group_t, Dispatch_semaphore_t, Dispatch_barrier

发现自己是个懒人,当时注册,信誓旦旦的想着把平时总结的,用到的,解决的都记录下来,回头一看,平均一年写了不到一篇,技术水准也不是很高。惭愧惭愧。不过,什么内容网上都能搜罗出来一大堆,这篇文章,不讲内部实现(讲的话我也说不太好,需要的同学请自行soso),只讲直接可以使用的方式。

Dispatch_semaphore_t 信号量

GCD 信号量是一种异步转同步的方式,平时还可能用到的另外一个点,就是加锁。先说异步转同步,比如需求有ABC三个异步请求,但是由于业务需求,我们需要A ->B->C依次执行。信号量实现如下

{
    //信号量初始化必须大于等于0, 因为dispatch_semaphore_wait 执行的是-1操作。
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("dispatch_barrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //模仿异步请求
    __block long x = 0;
    dispatch_async(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"============A");
        x = dispatch_semaphore_signal(semaphore);//信号量 +1 进行了改变
        NSLog(@"----- %ld",x);
    });
    NSLog(@"最先打印这里");
    x = dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);//上面异步,此处信号量== 0,会进行等待操作
    NSLog(@"----- %ld",x);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"============B");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    });
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"============C");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    });
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSLog(@"------ 执行结束了");
}

打印结果如下:

2019-08-29 15:25:39.308846+0800 DDDD[43496:3887181] 最先打印这里
2019-08-29 15:25:42.313244+0800 DDDD[43496:3887214] ============A
2019-08-29 15:25:42.313416+0800 DDDD[43496:3887214] ----- 1
2019-08-29 15:25:42.313422+0800 DDDD[43496:3887181] ----- 0
2019-08-29 15:25:42.313537+0800 DDDD[43496:3887216] ============B
2019-08-29 15:25:44.314613+0800 DDDD[43496:3887216] ============C
2019-08-29 15:25:44.314831+0800 DDDD[43496:3887181] ------ 执行结束了

信号量操作用于加锁,类似NSLock,使用起来更加方便,举例如下:

{
    //初始化为1
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("dispatch_barrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    for (int i = 0; i < 3 ; i ++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            //这一步相当于加锁,初始化为1,此处-1操作后,会一直处于等待的状态
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            NSLog(@"--- 打印何时走到这里,加锁后,会一秒一走,未加锁的话,会连续打印10次");
            
            //这里可以进行耗时操作
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];
            NSLog(@"------- %d",i);
            
            //解锁,继续进行for循环
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }
}

打印结果如下,如果注释掉加锁代码,打印如何,可以自己测试下

2019-08-29 15:47:06.486424+0800 DDDD[43708:3951203] --- 打印何时走到这里,加锁后,会一秒一走,未加锁的话,会连续打印10次
2019-08-29 15:47:07.490927+0800 DDDD[43708:3951203] ------- 0
2019-08-29 15:47:07.491189+0800 DDDD[43708:3951205] --- 打印何时走到这里,加锁后,会一秒一走,未加锁的话,会连续打印10次
2019-08-29 15:47:08.496292+0800 DDDD[43708:3951205] ------- 1
2019-08-29 15:47:08.496446+0800 DDDD[43708:3951204] --- 打印何时走到这里,加锁后,会一秒一走,未加锁的话,会连续打印10次
2019-08-29 15:47:09.500507+0800 DDDD[43708:3951204] ------- 2

Dispatch_group_t

dispatch_group_t 内部实现就是对dispatch_semaphore_t 的封装,dispatch_group_t 是一个初始值为LONG_MAX的信号量,dispatch_group_enter()dispatch_semaphore_wait()相对应,dispatch_group_leave()dispatch_semaphore_signal()相对应。dispatch_group判断是否任务完成的标准就是判断当前信号量的value是否回到了初始值。dispatch_group_enter()dispatch_group_leave()可以嵌套使用,但必须成对出现。
开发中最常用的也就是多接口请求了。例如AB量个接口全部返回后再进行C操作,用信号量也可以实现,但信号量是一种同步操作,AB没有依赖关系的话,我们应该并发进行,此时信号量不能直接满足需求,dispatch_group_t就可以了。代码如下:

{
    //创建一个并发的队列,是并发的,如果是串行的,则和使用信号量结果一致了
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("dispatch_group", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        //模仿延时
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"============A");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"============B");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
         //开发过程中,渲染过程要放到主线程完成
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"============C");
        });
    });
}

打印结果如下,大家可以看到打印的时间差

2019-08-29 16:35:28.655795+0800 DDDD[44188:4059760] ============B
2019-08-29 16:35:33.659865+0800 DDDD[44188:4059758] ============A
2019-08-29 16:35:33.660073+0800 DDDD[44188:4059697] ============C

下面考虑个问题,如果我们需要再AB异步延时执行完之后,插入一个异步的D操作,然后再执行C呢?如果要满足AB并发,单纯的依赖dispatch_group_t是满足不了的。

Dispatch_barrier

  • dispatch_barrier_async()
  • dispatch_barrier_sync()
    这是dispatch_barrier的两个方法,具体的区别,可以下下面的代码中体现,需求如上所说,在AB 之后进行D的操作,最后再进行C的操作。代码如下
{
    //满足 AB并发,这里需要并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("dispatch_barrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"============A");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        NSLog(@"============B");
    });

    //dispatch_barrier_sync ---------
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        NSLog(@"=我是 barrier 插入的======= D");
    });
    
    NSLog(@"---------1");
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"============C");
    });
    NSLog(@"---------2");
  
}

打印结果如下(dispatch_barrier_async

2019-08-29 16:22:03.890942+0800 DDDD[44060:4022500] ---------1
2019-08-29 16:22:03.891097+0800 DDDD[44060:4022500] ---------2
2019-08-29 16:22:04.894166+0800 DDDD[44060:4022525] ============B
2019-08-29 16:22:06.895921+0800 DDDD[44060:4022522] ============A
2019-08-29 16:22:07.900699+0800 DDDD[44060:4022522] =我是 barrier 插入的======= D
2019-08-29 16:22:07.900881+0800 DDDD[44060:4022522] ============C

如果替换为dispatch_barrier_sync,打印结果如下

2019-08-29 16:25:21.341990+0800 DDDD[44093:4032181] ============B
2019-08-29 16:25:23.342618+0800 DDDD[44093:4032180] ============A
2019-08-29 16:25:24.342861+0800 DDDD[44093:4032061] =我是 barrier 插入的======= D
2019-08-29 16:25:24.343021+0800 DDDD[44093:4032061] ---------1
2019-08-29 16:25:24.343134+0800 DDDD[44093:4032061] ---------2
2019-08-29 16:25:24.343144+0800 DDDD[44093:4032180] ============C

对比打印结果,我们可以知道,dispatch_barrier_asyncdispatch_barrier_sync的区别就是dispatch_barrier_sync会阻断后面的任务插入队列或者阻断后面的任务执行,直到自己block块中的任务执行完成后,才会把后面的任务插入队列或者执行后面的操作。

自己文笔有点差,如果有理解的不对,敬请指教。谢谢

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