非原创、ChatGPT 问答生成
在 Swift 中,进行并发编程涉及多个核心概念和技术。以下是一些关键知识点:
1. Grand Central Dispatch (GCD)
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DispatchQueue:GCD 的主要组件之一。可以创建串行或并行队列来调度任务。
- 串行队列:任务按顺序一个接一个执行。
- 并行队列:任务可以并行执行。
// 串行队列 let serialQueue = DispatchQueue(label: "com.example.serialQueue") // 并行队列 let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "com.example.concurrentQueue", attributes: .concurrent)
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异步与同步:
- 异步(
async
):任务在后台线程中执行,主线程不会被阻塞。 - 同步(
sync
):任务在当前线程中执行,会阻塞当前线程直到任务完成。
serialQueue.async { // 异步执行的代码 } serialQueue.sync { // 同步执行的代码 }
- 异步(
2. Operation 和 OperationQueue
- Operation:一种用于执行任务的高级抽象,支持优先级、取消、依赖关系等功能。
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OperationQueue:用于管理和调度
Operation
对象的队列。let operationQueue = OperationQueue() let operation = BlockOperation { // 执行任务 } operationQueue.addOperation(operation)
3. DispatchSemaphore
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DispatchSemaphore:用于控制对资源的并发访问,可以设置计数器来限制同时访问的线程数。
let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1) semaphore.wait() // 请求信号量 // 临界区代码 semaphore.signal() // 释放信号量
4. Thread Safety
- 锁(Lock):例如
NSLock
,用于保护共享资源,避免数据竞争。 - 读写锁(Read-Write Lock):例如
NSRecursiveLock
和os_unfair_lock
,允许多个线程同时读取,但写入时会加锁。
5. Swift Concurrency(Swift 5.5 及更高版本)
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async
和await
:用于简化异步编程,提升代码可读性。func fetchData() async -> Data { // 异步获取数据 } func processData() async { let data = await fetchData() // 处理数据 }
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任务(Task):用于创建异步任务,可以在并发环境中运行。
Task { await processData() }
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actor
:用于保护共享状态,确保数据安全,防止数据竞争。actor DataManager { private var data: [String] = [] func addData(_ newData: String) { data.append(newData) } func getData() -> [String] { return data } }
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并发任务组(TaskGroup):用于并行执行多个任务并等待它们完成。
await withTaskGroup(of: Void.self) { group in group.addTask { // 执行任务 1 } group.addTask { // 执行任务 2 } // 等待所有任务完成 }
6. 错误处理
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在异步代码中,使用
do-catch
语句处理错误。do { try await someAsyncFunction() } catch { print("Error occurred: \(error)") }
掌握这些核心概念和技术,将帮助你在 Swift 中更有效地进行并发编程。