Swift基础语法（十九）多线程

Swift基础语法文章汇总

Swift的多线程开发和OC基本一样，区别仅仅在于方法不一样。iOS的多线程原理可以直接看之前的OC博客OC多线程之认识和使用，这里不做详细解读，仅针对Swift的写法进行说明

主要内容：

1. 实现多线程
2. 常见API
3. 加锁

1. 实现多线程

代码实现：

/*
 1、多线程
 */
public static func async(_ task: @escaping Task) {
    _async(task)
}
public static func async(_ task: @escaping Task,
                         _ mainTask: @escaping Task) {
    _async(task, mainTask)
}
private static func _async(_ task: @escaping Task,
                           _ mainTask: Task? = nil) {
    let item = DispatchWorkItem(block: task)
    DispatchQueue.global().async(execute: item)
    if let main = mainTask {
        item.notify(queue: DispatchQueue.main, execute: main)
    }
}

说明：

1. 任务本身也是用一个函数实现
2. 这里先定义一个_async函数用来异步处理任务
   1. 传入异步任务和主线任务
   2. 主线任务非必须，默认为nil
3. 任务创建：
   1. 通过DispatchWorkItem函数将函数包装成任务
4. 调度任务执行：
   1. 通过DispatchQueue.global()得到全局并发队列
   2. 调用async开始异步执行任务
5. 回到主线程执行：
   1. let main = mainTask是值绑定模式，拿到的main是解包后的
   2. 直接通过子线程任务调用notify进行唤醒操作，此时传入线程和主线任务

2. 常见API

在CO中有多种，这里仅写两种，后续会继续补充

2.1 延迟执行

同步延迟：

@discardableResult
public static func delay(_ seconds: Double,
                         _ block: @escaping Task) -> DispatchWorkItem {
    let item = DispatchWorkItem(block: block)
    DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: DispatchTime.now() + seconds,
                                  execute: item)
    return item
}

说明：

1. 通过函数asyncAfter函数进行延迟操作
2. 这里是主线程调用的，因此是同步的，会阻塞主线程

异步延迟：

@discardableResult
public static func asyncDelay(_ seconds: Double,
                              _ task: @escaping Task) -> DispatchWorkItem {
    return _asyncDelay(seconds, task)
}
    
@discardableResult
public static func asyncDelay(_ seconds: Double,
                              _ task: @escaping Task,
                              _ mainTask: @escaping Task) -> DispatchWorkItem {
    return _asyncDelay(seconds, task, mainTask)
}
    
private static func _asyncDelay(_ seconds: Double,
                                _ task: @escaping Task,
                                _ mainTask: Task? = nil) -> DispatchWorkItem {
    let item = DispatchWorkItem(block: task)
    DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: DispatchTime.now() + seconds,
                                      execute: item)
    if let main = mainTask {
        item.notify(queue: DispatchQueue.main, execute: main)
    }
    return item
}

说明：

1. 全局队列调用asyncAfter就是异步延迟
2. 执行后再回到主线程中

2.2 单例

在Swift中没有专门的单例，只能通过类型属性或者全局变量\常量（这个C语言本身也是这样的，不是Swift特有的）
代码：

fileprivate let initTask2: Void = {
    print("initTask2---------")
}()

class ViewController: UIViewController {
    static let initTask1: Void = {
        print("initTask1---------")
    }()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        let _ = Self.initTask1
        
        let _ = initTask2
    }
}

说明：

1. 这里的initTask2是全局变量，所以是单例的
2. 默认自带 lazy + dispatch_once
3. 通过查看汇编可以看到底层就是通过dispatch_once来实现的

3. 加锁

Swift的加锁和OC基本一样，只是写法不一样而已，这里列举几种。详细锁的认识可以看博客11 - OC多线程之锁的认识

Lock锁：

public struct Cache {
    private static var data = [String: Any]()
    private static var lock = NSLock()
    public static func get(_ key: String) -> Any? {
        data[key]
    }
    
    public static func set(_ key: String, _ value: Any) {
        lock.lock()
        defer { lock.unlock() }
        data[key] = value
    }
}

NSRecursiveLock锁：

public struct Cache {
    private static var data = [String: Any]()
    private static var lock = NSRecursiveLock()
    
    public static func get(_ key: String) -> Any? {
        data[key]
    }
    
    public static func set(_ key: String, _ value: Any) {
        lock.lock()
        defer { lock.unlock() }
        data[key] = value
    }
}

信号量：

public struct Cache {
    private static var data = [String: Any]()
    private static var lock = DispatchSemaphore(value: 1)
    private static var lock = NSRecursiveLock()
    public static func get(_ key: String) -> Any? {
        data[key]
    }
    
    public static func set(_ key: String, _ value: Any) {
        lock.wait()
        defer { lock.signal() }
        data[key] = value
    }
}

说明：

1. 通过DispatchSemaphore来创建信号量
2. 信号量可以加锁也可以设置并发数