在 Swift 中，Sendable Types 是与并发编程相关的一个概念，目的是帮助开发者在多线程环境下确保类型的安全性，避免数据竞态（data races）。随着并发模型的引入，特别是在 Swift 5.5 中引入了 async/await 和 actor，Swift 需要一种机制来确保在多个任务、线程或队列之间传递数据时的类型安全。Sendable Types 就是为了满足这一需求而设计的。
什么是 Sendable Types？
Sendable Types 是一种能够安全地跨线程或任务传递的类型。在多线程或并发任务中，当你将数据传递给另一个线程或任务时，必须确保这些数据在不同的执行环境中能安全地共享或复制，而不会导致不可预测的结果或数据竞态。只有符合 Sendable 协议的类型才能在并发环境中安全地传递。
Sendable 协议
Sendable 协议是 Swift 提供的一种协议，任何类型只要符合 Sendable 协议，就可以安全地在不同的任务、线程或队列之间传递。Sendable 协议确保了传递的数据不会被多个线程同时访问，从而避免数据竞态。
Sendable 协议声明
@available(Swift 5.5, *)
public protocol Sendable {}为什么需要 Sendable Types？
在并发编程中，多个任务或线程可能同时访问和修改相同的数据。这可能导致数据的不一致性和竞态条件。为了避免这种情况，Swift 引入了 Sendable 协议来确保类型在跨线程或任务传递时，数据是安全的。
- 如果一个类型是
Sendable，那么它的实例可以在并发任务中安全地传递。 - 如果一个类型不是
Sendable，那么它的实例不能在并发任务之间安全地传递，编译器会报错。
Sendable 类型的规则
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基本类型：许多基础类型默认就是
Sendable，比如Int、Double、String、Array等，因为它们是值类型（value types），而值类型的实例是安全地在多个线程或任务之间传递的。 -
引用类型：对于引用类型（
class类型），它们默认是不可Sendable的。因为引用类型是共享的，多个线程可能同时访问或修改它们的状态，因此需要显式地进行同步。可以通过使类遵守Sendable协议来标记它为线程安全，或者将它们包装成一个值类型（如struct）来实现线程安全。 -
结构体和枚举：结构体和枚举本质上是值类型，通常是
Sendable的。唯一需要注意的是，如果它们包含引用类型的属性，那么这些引用类型必须显式符合Sendable协议，才能使整个结构体或枚举符合Sendable协议。 -
非 Sendable 类型：如果一个类型没有符合
Sendable的规则（例如，含有非Sendable类型的属性），那么该类型就不是Sendable的，不能在并发任务中传递。
例子
1. Sendable 类型的基本示例
struct Point: Sendable {
var x: Int
var y: Int
}
let point = Point(x: 10, y: 20)
Task {
// 可以安全地将 point 传递给另一个异步任务
print(point)
}在这个例子中，Point 是一个结构体，符合 Sendable 协议，因此它的实例可以安全地跨任务传递。
2. 非 Sendable 类型示例
class SharedData {
var value: Int = 0
}
let data = SharedData()
Task {
// 编译错误，SharedData 类型不是 Sendable
// print(data)
}在这个例子中，SharedData 是一个类，类是引用类型，默认不是 Sendable 的。因此，它的实例不能在并发任务之间传递。为了使它成为 Sendable 类型，可以显式地让它遵循 Sendable 协议，并确保它的数据是线程安全的。
3. 使引用类型符合 Sendable
class SafeData: Sendable {
private var value: Int = 0
func updateValue(_ newValue: Int) {
value = newValue
}
func getValue() -> Int {
return value
}
}
let safeData = SafeData()
Task {
// SafeData 符合 Sendable，可以在并发任务中安全地传递
await safeData.updateValue(10)
}在这个例子中，SafeData 遵循了 Sendable 协议并确保线程安全，因此它的实例可以在并发任务之间安全传递。
Sendable 类型的限制
- 不可变数据：对于一些不可变的数据类型（如常量），它们通常是
Sendable的，因为它们的值不会在并发环境中改变，从而避免了数据竞争。 - 类类型：如果类中含有状态改变的方法，它们可能需要实现线程安全机制，如使用锁来保护数据。
总结
- Sendable 是 Swift 5.5 中引入的一个协议，标记了可以安全地跨线程和并发任务传递的类型。
- 符合
Sendable协议的类型可以保证在并发任务中不会导致数据竞态问题。 - 基本数据类型和许多结构体默认是
Sendable的，但引用类型（class）通常不是Sendable，除非显式遵循该协议并确保线程安全。 - 编译器会在跨线程传递类型时进行检查，确保只有符合
Sendable协议的类型才会被传递，从而提高并发编程的安全性。
通过这种机制，Swift 帮助开发者在并发编程中更好地管理数据的安全性，避免出现数据竞争和不一致的状态。