GCD中的dispatch_semaphore的使用(信号量)

理解这个概念之前，先抛出一个问题

问题描述：

假设现在系统有两个空闲资源可以被利用，但同一时间却有三个线程要进行访问，这种情况下，该如何处理呢？
或者
我们要下载很多图片，并发异步进行，每个下载都会开辟一个新线程，可是我们又担心太多线程肯定CPU吃不消，那么我们这里也可以用信号量控制一下最大开辟线程数。

定义：

1、信号量：就是一种可用来控制访问资源的数量的标识，设定了一个信号量，在线程访问之前，加上信号量的处理，则可告知系统按照我们指定的信号量数量来执行多个线程。
其实，这有点类似锁机制了，只不过信号量都是系统帮助我们处理了，我们只需要在执行线程之前，设定一个信号量值，并且在使用时，加上信号量处理方法就行了。

2、信号量主要有3个函数，分别是：

//创建信号量，参数：信号量的初值，如果小于0则会返回NULL
dispatch_semaphore_create（信号量值）
 
//等待降低信号量
dispatch_semaphore_wait（信号量，等待时间）
 
//提高信号量
dispatch_semaphore_signal(信号量)

注意，正常的使用顺序是先降低然后再提高，这两个函数通常成对使用。

3、那么就开头提的问题，我们用代码来解决

-(void)dispatchSignal{
    //crate的value表示，最多几个资源可访问
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(2);   
    dispatch_queue_t quene = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
     
    //任务1
    dispatch_async(quene, ^{
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"run task 1");
        sleep(1);
        NSLog(@"complete task 1");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);       
    });
    //任务2
    dispatch_async(quene, ^{
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"run task 2");
        sleep(1);
        NSLog(@"complete task 2");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);       
    });
    //任务3
    dispatch_async(quene, ^{
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"run task 3");
        sleep(1);
        NSLog(@"complete task 3");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);       
    });   
}

控制台输出：

2018-04-19 15:24:09.260057+0800 Barrier[71701:2876327] run task 2
2018-04-19 15:24:09.260057+0800 Barrier[71701:2876329] run task 1
2018-04-19 15:24:10.265626+0800 Barrier[71701:2876329] complete task 1
2018-04-19 15:24:10.265618+0800 Barrier[71701:2876327] complete task 2
2018-04-19 15:24:10.266074+0800 Barrier[71701:2876326] run task 3
2018-04-19 15:24:11.270587+0800 Barrier[71701:2876326] complete task 3

总结：由于设定的信号值为2，先执行两个线程，等执行完一个，才会继续执行下一个，保证同一时间执行的线程数不超过2。

这里我们扩展一下，假设我们设定信号值=1

dispatch_semaphore_create(1)

那么结果就是：

2018-04-19 15:25:48.402966+0800 Barrier[71755:2879923] run task 1
2018-04-19 15:25:49.408142+0800 Barrier[71755:2879923] complete task 1
2018-04-19 15:25:49.408424+0800 Barrier[71755:2879910] run task 2
2018-04-19 15:25:50.413553+0800 Barrier[71755:2879910] complete task 2
2018-04-19 15:25:50.413772+0800 Barrier[71755:2879908] run task 3
2018-04-19 15:25:51.418006+0800 Barrier[71755:2879908] complete task 3

如果设定信号值=3

dispatch_semaphore_create(3)

那么结果就是：

2018-04-19 15:26:53.338567+0800 Barrier[71792:2883332] run task 3
2018-04-19 15:26:53.338567+0800 Barrier[71792:2883330] run task 1
2018-04-19 15:26:53.338567+0800 Barrier[71792:2883333] run task 2
2018-04-19 15:26:54.343147+0800 Barrier[71792:2883333] complete task 2
2018-04-19 15:26:54.343147+0800 Barrier[71792:2883330] complete task 1
2018-04-19 15:26:54.343192+0800 Barrier[71792:2883332] complete task 3

猜猜这里会如何输出？

- (void)semaphore {
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(10);
//    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("QueueName", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i=0; i<100; i++) {
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"----%d", i);
            sleep(2);
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }
    NSLog(@"hello");
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSLog(@"world");
}

通俗来说：
dispatch_semaphore_create(10)这会创建10个信号量。
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);每执行一次这个方法就会让信号量减一，当信号量小于零的时候，会处于一直等待的状态。
dispatch_semaphore_signal(semaphore);每执行一次这个方法，就会让信号量加一，此时就表示有一个线程完成了，可以再重新开一个线程了。