淺談信號(hào)量

在iOS開發(fā)的道路上,多線程的重要性不言而喻. 大部分我們都停留在基礎(chǔ)的使用上面.缺乏高級應(yīng)用. 缺乏提升,是因?yàn)槲覀兠鎸λ?復(fù)雜的事情重復(fù)做,復(fù)雜的事務(wù)基礎(chǔ)化. 差距就是這樣拉開了

言歸正傳: 今天講講GCD的高級應(yīng)用之信號(hào)量篇

一, 信號(hào)量的本質(zhì):

信號(hào)量的本質(zhì)是數(shù)據(jù)操作鎖, 它本身不具有數(shù)據(jù)交換的功能,而是通過控制其他的通信資源來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信凝化,它本身只是一種外部資源的標(biāo)識(shí)公你。信號(hào)量在此過程中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)操作的互斥啄枕、同步等功能.

二: 信號(hào)量的工作原理

由于信號(hào)量只能進(jìn)行兩種操作等待和發(fā)送信號(hào)渴肉,即P(sv)和V(sv),他們的行為是這樣的:

P(sv):如果sv的值大于零,就給它減1嗤疯;如果它的值為零沸毁,就掛起該進(jìn)程的執(zhí)行

V(sv):如果有其他進(jìn)程因等待sv而被掛起,就讓它恢復(fù)運(yùn)行赴精,如果沒有進(jìn)程因等待sv而掛起,就給它加1.

舉個(gè)例子绞幌,就是 兩個(gè)進(jìn)程共享信號(hào)量sv蕾哟,一旦其中一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行了P(sv)操作,它將得到信號(hào)量莲蜘,并可以進(jìn)入臨界區(qū)谭确,使sv減1。而第二個(gè)進(jìn)程將被阻止進(jìn)入臨界區(qū)票渠,因?yàn)?當(dāng)它試圖執(zhí)行P(sv)時(shí)逐哈,sv為0,它會(huì)被掛起以等待第一個(gè)進(jìn)程離開臨界區(qū)域并執(zhí)行V(sv)釋放信號(hào)量问顷,這時(shí)第二個(gè)進(jìn)程就可以恢復(fù)執(zhí)行昂秃。

三: iOS中GCD的信號(hào)量函數(shù)解析:

dispatch_semaphore_t? semaphore = dispatch_semaphore_create(2);?

這行代碼創(chuàng)建了一個(gè)信號(hào)量,同時(shí)指明了最多有2個(gè)資源可以訪問該"臨界區(qū)域"

dispatch_semaphore_signal(semaphore)

這行代碼 提高信號(hào)量 , 信號(hào)量計(jì)數(shù) + 1

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

這行代碼 降低信號(hào)量 , 信號(hào)量計(jì)數(shù) - 1

特別注意 當(dāng)信號(hào)為0(零),在執(zhí)行 dispatch_semaphore_wait 語句時(shí),信號(hào)量計(jì)數(shù)小于0 ,阻塞當(dāng)前線程.

四: GCD的信號(hào)量應(yīng)用場景: 控制最大并發(fā)量, 控制資源的同步訪問,如數(shù)據(jù)訪問,網(wǎng)絡(luò)同步加載.

例如我有這樣的一段代碼,假設(shè)需求是控制兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行順序 如想讓請求一完成之后,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求二,然后在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求N (實(shí)現(xiàn)的方式有多種多樣)在此處主要討論GCD semaphore 信號(hào)量的使用:

首先大家看看這段代碼帶來的問題

-(void)testSemaphore{

? ? NSLog(@"current1:%@",[NSThread currentThread]);

? ? dispatch_semaphore_t? semaphore = dispatch_semaphore_create(0);

? ? [AKkaHttpTool Post:@"https://api.douban.com/v2/book/1220562" parameters:@{@"":@""} success:^(id? _Nullable responseObject) {

? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? } failure:^(NSError * _Nullable error, NSInteger statusCode) {

? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? }];

? ? NSLog(@"你會(huì)來這兒嗎1");

? ? NSLog(@"current1:%@",[NSThread currentThread]);

? ? dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); //等待信號(hào),當(dāng)信號(hào)總量少于0 的時(shí)候就會(huì)一直等待 ,否則就可以正常的執(zhí)行,并讓信號(hào)總量-1

? ? NSLog(@"你會(huì)來這兒嗎2");

? ? [AKkaHttpTool Post:@"https://api.douban.com/v2/book/1220562" parameters:@{@"":@""} success:^(id? _Nullable responseObject) {

? ? ? ? NSLog(@"resqueue2:");

? ? } failure:^(NSError * _Nullable error, NSInteger statusCode) {

? ? }];

}

下面我用一張截圖進(jìn)行說明,主要是用于說明 dispatch_semaphore_wait 會(huì)阻塞當(dāng)前線程

接下來這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)請求使用GCD信號(hào)量實(shí)現(xiàn)同步,并且不阻塞主線程

- (IBAction)gcd2:(id)sender {

? dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("AkSemaphore", NULL);

? dispatch_async(queue, ^{

? ? ? NSLog(@"current1:%@",[NSThread currentThread]);

? ? ? dispatch_semaphore_t? semaphore = dispatch_semaphore_create(0);

? ? ? [AKkaHttpTool Post:@"https://api.douban.com/v2/book/1220562" parameters:@{@"":@""} success:^(id? _Nullable responseObject) {

? ? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? ? ? ? NSLog(@"resqueue1:");

? ? ? } failure:^(NSError * _Nullable error, NSInteger statusCode) {

? ? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? ? }];

? ? ? NSLog(@"你會(huì)來這兒嗎1");

? ? ? dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); //等待信號(hào),當(dāng)信號(hào)總量少于0 的時(shí)候就會(huì)一直等待 ,否則就可以正常的執(zhí)行,并讓信號(hào)總量-1

? ? ? NSLog(@"你會(huì)來這兒嗎2");

? ? ? [AKkaHttpTool Post:@"https://api.douban.com/v2/book/1220562" parameters:@{@"":@""} success:^(id? _Nullable responseObject) {

? ? ? ? ? NSLog(@"resqueue2:");

? ? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? ? } failure:^(NSError * _Nullable error, NSInteger statusCode) {

? ? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? ? }];

? ? ? dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); //等待信號(hào),當(dāng)信號(hào)總量少于0 的時(shí)候就會(huì)一直等待 ,否則就可以正常的執(zhí)行,并讓信號(hào)總量-1

? ? ? ? NSLog(@"你會(huì)來這兒嗎3");

? ? ? [AKkaHttpTool Post:@"https://api.douban.com/v2/book/1220562" parameters:@{@"":@""} success:^(id? _Nullable responseObject) {

? ? ? ? ? NSLog(@"resqueue3:");?

? ? ? } failure:^(NSError * _Nullable error, NSInteger statusCode) {

? ? ? }];

? ? });

}

接下來講一下控制網(wǎng)絡(luò)的并發(fā)訪問 :

假如現(xiàn)在有一個(gè)這樣的需求,需要先下載50張圖片, 一般異步會(huì)開啟新的線程,但過多的線程 數(shù)與項(xiàng)目的性能是成反比的 . 所以控制并發(fā),提高性能則尤為重要 : 實(shí)例代碼如下

- (void)testGCD3{

? ? dispatch_semaphore_t semaphore =? dispatch_semaphore_create(5);

? ? dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

? ? for (int i=0;i<100 ; i++) {

? ? ? ? dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

? ? ? ? dispatch_async(queue, ^{

? ? ? ? ? ? NSLog(@"i = %d",i);

? ? ? ? ? ? //此處模擬一個(gè) 異步下載圖片的操作

? ? ? ? ? ? sleep(2);

? ? ? ? ? ? dispatch_semaphore_signal(semaphore);

? ? ? ? });

? ? }

}

代碼講解如下圖:


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