在iOS多線程開發(fā)環(huán)境中墨叛，我們往往會用信號量Semaphore解決一些特別的問題，它不僅高效而且也易于理解尝盼。這里我總結(jié)了加鎖吞滞、異步返回、控制線程并發(fā)數(shù)這三個用途盾沫，下面通過一些例子進行解釋裁赠。
一、加鎖
代碼形式：
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
//臨界區(qū)疮跑，即待加鎖的代碼區(qū)域
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
}
在進行多線程任務之前组贺，首先創(chuàng)建一個計數(shù)為1的信號量，這樣可以保證同一時刻只有一個線程在訪問臨界區(qū)祖娘，dispatch_semaphore_create() 會為我們完成。
在要訪問臨界區(qū)之前，通過 dispatch_semaphore_wait() 函數(shù)渐苏，我們可以在信號量為 0 時掀潮，讓臨界區(qū)外的線程進入等待狀態(tài)。
在這里琼富，當?shù)谝粭l線程訪問臨界區(qū)時仪吧，信號量計數(shù)為初始值1，
dispatch_semaphore_wait() 函數(shù)判斷到計數(shù)大于0鞠眉，于是將計數(shù)減1薯鼠，從而線程允許訪問臨界區(qū)。其它線程因為信號量等于0械蹋，就在臨界區(qū)外等待出皇。
在第一條線程訪問完臨界區(qū)后，這條線程需要發(fā)出一個信號哗戈，來表明我已經(jīng)用完臨界區(qū)的資源了郊艘，下個正在等待的線程可以去訪問了。
dispatch_semaphore_signal()會將信號量計數(shù)加1唯咬，就好像發(fā)出了一個信號一樣纱注，下個在臨界區(qū)前等待的線程會去接收它。接收到了信號的線程判斷到信號量計數(shù)大于零了胆胰，于是訪問臨界區(qū)狞贱。
通過重復這個過程，所有線程都會安全地訪問一遍臨界區(qū)蜀涨。
貼一段YYKit中的簡單的加鎖代碼：
- (instancetype)init {
self = [super init];
_lock = dispatch_semaphore_create(1);
return self;
}
- (NSURL *)imageURL {
dispatch_semaphore_wait(_lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSURL *imageURL = _imageURL;
dispatch_semaphore_signal(_lock);
return imageURL;
}
二瞎嬉、異步任務，同步返回
- (NSArray *)tasksForKeyPath:(NSString *)keyPath {
__block NSArray *tasks = nil;
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
[self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
//task賦值勉盅，代碼有點長佑颇，就不貼了
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}];
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
return tasks;
}
上面是 AFNetworking 的一段代碼，我且稱之為異步返回草娜。這段代碼的功能是通過異步的請求取得鍵路徑為 keyPath 的任務數(shù)組 tasks挑胸，然后返回它。這個方法雖然是異步的宰闰，但是執(zhí)行時間較短茬贵。
碰到這種情況，我們肯定最先想到的是用代碼塊 block 或者代理 delegate 來實現(xiàn)移袍，然后我們就得去聲明一個代理解藻，寫一個協(xié)議方法，或者寫一個帶有一個參數(shù)的代碼塊葡盗，這里AFNetworking巧妙地通過信號量解決了螟左。
我們跟之前的加鎖對比，可以發(fā)現(xiàn)，信號量在創(chuàng)建時計數(shù)是0胶背，
dispatch_semaphore_signal() 函數(shù)在 dispatch_semaphore_wait() 函數(shù)之前巷嚣。
AFNetworking 把 dispatch_semaphore_wait() 函數(shù)放在返回語句之前，同時信號量計數(shù)初始為0钳吟，是為了讓線程在 tasks 有值之前一直等待廷粒。獲取 tasks 的異步操作結(jié)束之后，這時候 tasks 賦值好了红且，于是通過 dispatch_semaphore_signal() 函數(shù)發(fā)出信號坝茎，外面的線程就知道不用等待，可以返回 tasks 了暇番。
其實信號量進行了隱式的線程間通信嗤放，仔細想想，信號量本身是否線程安全呢奔誓？
三斤吐、控制線程并發(fā)數(shù)
在 GCD 中，dispatch_async() 異步操作可以產(chǎn)生新的線程厨喂，但是方法本身沒辦法限制線程的最大并發(fā)數(shù)和措，線程的創(chuàng)建和銷毀是由 GCD 底層管理的。
了解 NSOperationQueue 的同學肯定知道蜕煌，通過 maxConcurrentOperationCount 屬性可以設置它的最大并發(fā)數(shù)派阱。那么在GCD中，對應的解決方法就是使用信號量斜纪。
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(5);
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
//多線程代碼
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
}
其實跟加鎖代碼非常相似贫母，區(qū)別在于，在初始化信號量時盒刚，將計數(shù)賦值為最大并發(fā)數(shù)腺劣。在應用場景上，限制線程并發(fā)數(shù)是為了性能考慮因块，而加鎖是為了安全而考慮橘原。
