什么叫原子操作
對(duì)于一個(gè)資源横朋，在寫入或讀取時(shí)，只允許在一個(gè)時(shí)刻一個(gè)角色進(jìn)行操作兑燥，則為原子操作亮瓷。
你可以簡單粗暴地這么理解，我的銀行帳號(hào)里面有100塊錢降瞳，假如兩個(gè)人同時(shí)在不同的ATM機(jī)上操作嘱支，他們的操作都是取100塊錢，那ATM會(huì)不會(huì)都吐出100塊錢出來呢挣饥？
假如是除师，那么，取錢這個(gè)操作就是非原子性的扔枫。
假如不是汛聚，那么，取錢這個(gè)操作就是原子性的短荐。
Swift
對(duì)于 let 聲明的資源倚舀，永遠(yuǎn)是原子性的。
對(duì)于 var 聲明的資源搓侄，是非原子性的瞄桨，對(duì)其進(jìn)行讀寫時(shí)，必須使用一定的手段讶踪，確保其值的正確性芯侥。
那么，在什么情況下，需要用這些手段去保證原子操作柱查。
- 如果你對(duì)資源的一致性要求不高廓俭，則不需要
- 如果資源可能在多個(gè)線程中被讀取或者寫入
- 如果資源的訪問或?qū)懭胄枰挥行虻貓?zhí)行
一個(gè)栗子
假設(shè)我們需要一個(gè) ID 發(fā)生器，它的發(fā)生機(jī)制是從 0 ~ Int.max唉工，它生成的 ID 不能是重復(fù)的研乒，它生成的ID必須是正序的。
我們在 Playground 下輸入以下代碼淋硝，并查看結(jié)果雹熬。
import Foundation
struct TaskIDGenerater {
static var value: Int = 0
static func generate() -> Int {
TaskIDGenerater.value++
return TaskIDGenerater.value
}
}
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
NSRunLoop.currentRunLoop().runUntilDate(NSDate(timeIntervalSinceNow: 5))
可以看到，控制臺(tái)輸出
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現(xiàn)在谣膳，我們分開三個(gè)線程進(jìn)行 ID 生成操作竿报。
import Foundation
struct TaskIDGenerater {
static var value: Int = 0
static func generate() -> Int {
TaskIDGenerater.value++
return TaskIDGenerater.value
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
NSRunLoop.currentRunLoop().runUntilDate(NSDate(timeIntervalSinceNow: 5))
現(xiàn)在，輸出變得奇怪無比了继谚！
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解決方案
在 Objective-C 中烈菌， 我們可以使用以下方法解決問題。
@synchronized(<#token#>) {
<#statements#>
}
在 Swift 中花履，我們使用類似的方法芽世。
objc_sync_enter(lock)
TaskIDGenerater.value++
objc_sync_exit(lock)
使用 objc_sync_enter 和 objc_sync_exit 包裹的代碼會(huì)被有序、同步地執(zhí)行诡壁。
同時(shí)济瓢，你需要給這兩個(gè)方法指定一個(gè)參考變量，這個(gè)參考變量可以是任意 var 類型的值妹卿。
但是葬荷，需要謹(jǐn)記，一旦 sync_enter 以后纽帖，整個(gè)應(yīng)用就會(huì)被鎖定，直至 sync_exit举反。
所以懊直，在 lock 的代碼區(qū)域中，要多加留意火鼻，看是否存在死鎖的現(xiàn)象室囊。
修改后的代碼如下
import Foundation
struct TaskIDGenerater {
static var value: Int = 0
static var lock: Int = 0
static func generate() -> Int {
objc_sync_enter(lock)
TaskIDGenerater.value++
let value = TaskIDGenerater.value
objc_sync_exit(lock)
return value
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)) { () -> Void in
for _ in 0...10 {
print(TaskIDGenerater.generate())
}
}
NSRunLoop.currentRunLoop().runUntilDate(NSDate(timeIntervalSinceNow: 5))
輸出
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結(jié)語
在 Objective-C 的時(shí)代，我們使用 Copy() 以及非可變類型保證線程安全魁索。
在 Swift 的世界融撞，因?yàn)閘et的存在，可變性的線程安全問題經(jīng)常被開發(fā)者忽略粗蔚，如果哪一天尝偎，你的應(yīng)用出現(xiàn)了難以重現(xiàn)的問題，不妨從原子操作問題查起。
