GCD中的dispatch_semaphore的语法与作用

(一)引入问题

当并行执行的处理更新数据时,会产生数据不一致的情况,有时应用程序还会异常结束,虽然使用Serial Dipatch queue和dispatch_barrier_async函数可避免这类问题,但有必要进行更加细腻的排他控制

/*!
 *  @brief  不考虑顺序,将所有数据添加到数组中
 */
- (void)testError {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray array];
    //当执行次数过大时,异常结束的概率很高
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        
        dispatch_async(queue, ^{
            
            [mArray addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
        });
    }
    NSLog(@"%@", mArray);
    /*!
     *  @brief  运行结果
     *semaphore测试(3312,0x11ab21000) malloc: *** error for object 0x7f971c047000: pointer being freed was not allocated
     *** set a breakpoint in malloc_error_break to debug
     *  @return 异常结束
     */
}

(二)什么是dispatch_semaphore

dispatch_semaphore是持有计数的信号,该计数是多线程编程中的计数类型信号,类似于过马路的信号灯,红灯表示不能通过,而绿灯表示可以通过

而在dispatch_semaphore中使用计数来实现该功能,进行更细粒度的排他控制.

在没有Serial Dispatch Queue和dispatch_barrier_async函数那么大的粒度且一部分处理需要进行排他控制的情况下,dispatch Semaphore便可发挥威力

(三)dispatch_semaphore语法说明

<1>通过dispatch_semaphore_create(long value);函数创建Dispatch_Semaphore,参数表示计数的初始值

//参数说明

//long value:表示计数的初始值

dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(long value);

<2>dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);函数等待Dispatch Semaphore的计数值大于或者等于1,当满足条件时计数器执行减法,并从wait函数中返回

***当dispatch_semaphore_wait函数返回0时,可以安全地执行排他控制的处理

//参数说明

//dispatch_semaphore_t dsema:操作的Dispatch_Semaphore对象

//dispatch_time_t timeout:由dispatch_time_t类型值指定等待时间

dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);

<3>dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);函数将Dispatch_Semaphore的计数器加1

//参数说明

//dispatch_semaphore_t dsema:操作的Dispatch_Semaphore对象

dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);

(三)代码演示

/*!
 *  @brief  使用Dispatch Semaphore进行排他性控制
 */
- (void)semaphoreSample {
    //1.创建全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.创建dispatch_semaphore_t对象
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    //3.创建保存数据的可变数组
    NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray array];
    //执行10000次操作
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        //异步添加数据
        dispatch_async(queue, ^{
            //数据进入,等待处理,信号量减1
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            //处理数据
            [mArray addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
            //数据处理完毕,信号量加1,等待下一次处理
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }
    
    NSLog(@"%@", mArray);
    
    /*!
     *  @brief  执行结果
     *
     1
     2
     3
     ...
     9999
     *  @return 顺序输出,不会异常结束
     */
}