iOS开发信号量的使用

1、GCD提供了一种信号量机制，我们可以用它来做线程的同步控制。

信号量的工作机制：
信号量支持“信号通知”和“等待”两个操作，初始化时会给信号量一个初始整形值，他代表线程可以访问的资源数。信号量被通知，值加一，当一个线程被信号量控制为等待，线程会被阻塞，直到信号量计数值大于0，然后线程会减少这个计数。
GCD提供了3个信号量操作：

//创建信号,5是信号总量
dispatch_semaphore_create(5);
//发送一个信号，信号量+1
dispatch_semaphore_signal(semphore)
//等待信号
dispatch_semaphore_wait(semphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

2、使用场景

1、快速创建一个并发控制，和有限资源访问控制。

- (void)testSemaphore1 {
    //创建计数为1的信号量
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    //线程A
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       //等待，如果信号量大于0，那么继续往下执行并减少一个信号量
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        //耗时操作模拟
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"线程A=%@", [NSThread currentThread]);
        //信号加1
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    });
    
    //线程B
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       //等待，如果信号量大于0，那么继续往下执行并减少一个信号量
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        //耗时操作模拟
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"线程B=%@", [NSThread currentThread]);
        //信号加1
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    });
}

打印日志：

2021-03-11 17:31:09.895460+0800 Demo[66780:1352656] 线程A=<NSThread: 0x6000024c83c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-11 17:31:14.898532+0800 Demo[66780:1352655] 线程B=<NSThread: 0x6000024ffb80>{number = 6, name = (null)}

2、使用信号量实现任务2依赖任务1。任务1和2都是异步提交的

具体实现：创建信号量并初始化为0，让任务2执行前等待信号，实现对任务2的阻塞。任务1完成后再发送信号，信号量
值为1，从而任务2获得执行权。

- (void)testSemaphore2 {
    //创建计数为0的信号量
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    //任务1
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //耗时操作模拟
        NSLog(@"任务1开始执行");
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"任务1执行结束");
        //信号加1
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    });
    
    //任务2
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       //等待，如果信号量大于0，那么继续往下执行并减少一个信号量
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        //耗时操作模拟
        NSLog(@"任务2开始执行");
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"任务2执行结束");
    });
}

执行顺序日志：

2021-03-11 17:50:30.095164+0800 Demo[67625:1373615] 任务1开始执行
2021-03-11 17:50:35.100431+0800 Demo[67625:1373615] 任务1执行结束
2021-03-11 17:50:35.100935+0800 Demo[67625:1373613] 任务2开始执行
2021-03-11 17:50:40.105960+0800 Demo[67625:1373613] 任务2执行结束

3、通过信号量控制线程的最大并发数量

GCD不像NSOperation 那样具有自带控制线程最大并发数量的机制和参数。不过可以通过信号量机制来控制。
实现思路：创建信号量，并初始化信号量为想要控制的最大并发数量。然后在每个任务执行前进行P操作【等待】；每个任务执行结束后进行V操作。这样，始终保持信号量的值在5以内。从而实现最大并发数的控制。

- (void)testSemaphore3 {
    //创建计数为5的信号量
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(5);
    //模拟1000个等待执行的任务，通过信号量控制最大并发任务数量为5
    for(int i = 0; i < 1000; i++) {
        /*任务i*/
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
           //耗时任务i,执行前等待，并减少一个信号量
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            //耗时操作模拟
            NSLog(@"任务%d开始执行",i);
            [NSThread sleepForTimeInterval:5];
            NSLog(@"任务%d执行结束",i);
            /*任务i结束，发送信号量释放一个资源*/
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }
}

日志打印可以发现，执行状态的同时最多有5个

2021-03-11 17:54:09.127336+0800 Demo[67787:1378009] 任务1开始执行
2021-03-11 17:54:09.127375+0800 Demo[67787:1378007] 任务3开始执行
2021-03-11 17:54:09.127375+0800 Demo[67787:1378010] 任务2开始执行
2021-03-11 17:54:09.127388+0800 Demo[67787:1378008] 任务0开始执行
2021-03-11 17:54:09.127660+0800 Demo[67787:1378005] 任务4开始执行

2021-03-11 17:54:14.134378+0800 Demo[67787:1378010] 任务2执行结束
2021-03-11 17:54:14.134472+0800 Demo[67787:1378007] 任务3执行结束
2021-03-11 17:54:14.134509+0800 Demo[67787:1378009] 任务1执行结束
2021-03-11 17:54:14.134529+0800 Demo[67787:1378008] 任务0执行结束
2021-03-11 17:54:14.134544+0800 Demo[67787:1378005] 任务4执行结束

2021-03-11 17:54:14.136361+0800 Demo[67787:1378103] 任务5开始执行
2021-03-11 17:54:14.136536+0800 Demo[67787:1378104] 任务6开始执行
2021-03-11 17:54:14.136733+0800 Demo[67787:1378105] 任务7开始执行
2021-03-11 17:54:14.136641+0800 Demo[67787:1378106] 任务8开始执行
2021-03-11 17:54:14.136825+0800 Demo[67787:1378107] 任务9开始执行

2021-03-11 17:54:19.140515+0800 Demo[67787:1378103] 任务5执行结束
2021-03-11 17:54:19.140572+0800 Demo[67787:1378104] 任务6执行结束
2021-03-11 17:54:19.140769+0800 Demo[67787:1378108] 任务10开始执行
2021-03-11 17:54:19.140771+0800 Demo[67787:1378109] 任务11开始执行
2021-03-11 17:54:19.141722+0800 Demo[67787:1378106] 任务8执行结束

posted @ 2021-03-11 18:04 wjwdive 阅读(1679) 评论(0) 编辑收藏举报

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