柵欄函數(shù)

關(guān)于柵欄函數(shù)楚里，系統(tǒng)提供了兩個(gè)方法

• dispatch_barrier_async
• dispatch_barrier_sync
  dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_async區(qū)別會(huì)不會(huì)阻塞當(dāng)前的線程，要注意猎贴，柵欄函數(shù)只能控制同一隊(duì)列班缎。
  全局并發(fā)隊(duì)列 ：dispatch_get_global_queue會(huì)使柵欄函數(shù)失效

柵欄函數(shù)使用

同步柵欄函數(shù)

    
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

    /* 1.異步函數(shù) */
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        
        NSLog(@"2");
    });
    /* 2. 柵欄函數(shù) */ 
    dispatch_barrier_sync(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    /* 3. 異步函數(shù) */
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"4");
    });
    // 4
    NSLog(@"5");

image.png

• 因?yàn)檫@里是dispatch_barrier_sync同步柵欄函數(shù)她渴，阻塞當(dāng)前的線程达址，所以5一定是在3后面打印
• 柵欄函數(shù)是在同一隊(duì)列的任務(wù)，柵欄上方的任務(wù)先執(zhí)行趁耗，當(dāng)上方任務(wù)執(zhí)行完畢再執(zhí)行柵欄內(nèi)部任務(wù)沉唠，最后執(zhí)行柵欄下方任務(wù)
• 所以1,2先打印，1,2的順序不固定对粪。接下來一定是打印3
• 后面打印5右冻，是因?yàn)?code>dispatch_async本身存在耗時(shí)操作，4一定在5后面

異步柵欄函數(shù)

    
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    /* 1.異步函數(shù) */
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        
        NSLog(@"2");
    });
    /* 2. 柵欄函數(shù) */ // 
    dispatch_barrier_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    /* 3. 異步函數(shù) */
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"4");
    });
    // 4
    NSLog(@"5");

image.png

• 觀察打印順序和同步柵欄函數(shù)唯一的區(qū)別是5的打印
• 是因?yàn)楫惒綎艡诤瘮?shù)不會(huì)阻塞當(dāng)前線程纱扭，而dispatch_async存在耗時(shí)，所以5先打印儡遮，剩下的順序與同步柵欄函數(shù)一致

柵欄函數(shù)底層分析

通過libdispatch源碼進(jìn)入函數(shù)dispatch_barrier_sync->_dispatch_barrier_sync_f->_dispatch_barrier_sync_f_inline
進(jìn)入_dispatch_barrier_sync_f_inline

image.png

• _dispatch_sync_f_slow
• _dispatch_sync_recurse
• _dispatch_lane_barrier_sync_invoke_and_complete
  這里有這3個(gè)方法我們不知道最終進(jìn)入哪個(gè)乳蛾，我們通過符號(hào)斷點(diǎn)來確認(rèn)
  
  image.png
  
  進(jìn)入_dispatch_sync_f_slow
  
  image.png
  
  繼續(xù)跟蹤流程，并添加_dispatch_sync_invoke_and_complete_recurse的符號(hào)斷點(diǎn)鄙币，并進(jìn)入
  
  image.png
  
  進(jìn)入_dispatch_sync_complete_recurse
  
  image.png
  
  這里我們發(fā)現(xiàn)是個(gè)do while循環(huán)肃叶，這里思考下為什么這么寫？
• 柵欄函數(shù)起到的的是同步作用十嘿，同一隊(duì)列中因惭，柵欄前的任務(wù)沒有執(zhí)行柵欄函數(shù)是不會(huì)走的
• 所以這里需要遞歸處理柵欄函數(shù)前面的任務(wù)
• 在_dispatch_sync_complete_recurse中的遞歸中，先判斷barrier是否存在绩衷，如果存在則需要先把柵欄前的任務(wù)dx_wakeup 全部喚醒蹦魔。喚醒成功后才會(huì)執(zhí)行_dispatch_lane_non_barrier_complete

先來查看dx_wakeup，來查看barrier什么時(shí)候被移出咳燕，dx_wakeup是通過宏定義的函數(shù)

#define dx_wakeup(x, y, z) dx_vtable(x)->dq_wakeup(x, y, z)

搜索dq_wakeup

image.png

• 串行、并行隊(duì)列招盲，進(jìn)入_dispatch_lane_wakeup
  
  image.png
  
  進(jìn)入_dispatch_lane_barrier_complete
  
  image.png
• 如果是串行隊(duì)列則會(huì)進(jìn)行等待低缩，知道其他任務(wù)執(zhí)行完成，按順序執(zhí)行
• 如果是并行隊(duì)列,調(diào)用_dispatch_lane_drain_non_barriers將柵欄前的任務(wù)按照異步的放心執(zhí)行

• 全局并發(fā)隊(duì)列
  當(dāng)是全局并發(fā)隊(duì)列的時(shí)候,進(jìn)入_dispatch_root_queue_wakeup
  
  image.png
  
  由上圖可知曹货，全局并發(fā)隊(duì)列并沒有柵欄函數(shù)的相關(guān)處理流程咆繁，這也是柵欄函數(shù)在全局并發(fā)隊(duì)列失效的原因

【問題】為什么全局并發(fā)隊(duì)列中不對(duì)柵欄函數(shù)進(jìn)行處理
【答】因?yàn)槿植l(fā)隊(duì)列除了被我們使用讳推，系統(tǒng)也在使用，如果添加了柵欄函數(shù)么介，會(huì)導(dǎo)致隊(duì)列運(yùn)行的阻塞娜遵，從而影響系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)行，所以柵欄函數(shù)也就不適用于全局并發(fā)隊(duì)列壤短。

信號(hào)量（dispatch_semaphore_t）

• dispatch_semaphore_create創(chuàng)建一個(gè)Semaphore设拟，并初始信號(hào)總量
• dispatch_semaphore_wait信號(hào)量減1,當(dāng)信號(hào)量小于0時(shí)，就會(huì)所在線程發(fā)生阻塞久脯，大于等于0時(shí)纳胧，正常執(zhí)行
• dispatch_semaphore_signal信號(hào)量加1

案例

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信號(hào)量底層分析

dispatch_semaphore_wait

image.png

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• 如果是默認(rèn)的摧找，會(huì)直接跳出
• DISPATCH_TIME_NOW核行，會(huì)進(jìn)行一個(gè)超時(shí)處理
• DISPATCH_TIME_FOREVER會(huì)進(jìn)入_dispatch_sema4_wait方法
  進(jìn)入_dispatch_sema4_wait方法

void
_dispatch_sema4_wait(_dispatch_sema4_t *sema)
{
    int ret = 0;
    do {
        ret = sem_wait(sema);
    } while (ret == -1 && errno == EINTR);
    DISPATCH_SEMAPHORE_VERIFY_RET(ret);
}

我們發(fā)現(xiàn)有個(gè)do while方法，并調(diào)用sem_wait蹬耘，全局搜索sem_wait

image.png

dispatch_semaphore_signal

image.png

image.png

【總結(jié)】信號(hào)來那個(gè)在實(shí)際開發(fā)中的作用

• 保持線程同步堡牡，將異步執(zhí)行的任務(wù)，轉(zhuǎn)換成同步操作
• 保證線程安全杨刨，為線程加鎖（自旋鎖）

調(diào)度組

dispatch_group_create創(chuàng)建組
dispatch_group_async進(jìn)組任務(wù)
dispatch_group_notify進(jìn)組任務(wù)執(zhí)行完畢通知
dispatch_group_wait 進(jìn)組任務(wù)執(zhí)行等待時(shí)間

dispatch_group_enter 進(jìn)組
dispatch_group_leave 出組
兩者搭配使用

案例實(shí)現(xiàn)1

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案例實(shí)現(xiàn)2

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調(diào)度組底層分析

dispatch_group_create

image.png

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dispatch_group_enter

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dispatch_group_leave

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#define DISPATCH_GROUP_VALUE_MASK       0x00000000fffffffcULL
#define DISPATCH_GROUP_VALUE_1          DISPATCH_GROUP_VALUE_MASK

old_state & DISPATCH_GROUP_VALUE_MASK等于0肉康，即old_value等于0
也就是 old_value 與DISPATCH_GROUP_VALUE_1不會(huì)相等闯估，最終調(diào)用if中的 return _dispatch_group_wake，_dispatch_group_wake也就是去喚醒dispatch_group_notify

dispatch_group_notify

image.png

所以這里也就解釋了dispatch_group_enter和dispatch_group_leave為什么要配合起來使用