swift5.x 多线程的应用场景

Posted 2020-12-24 wjw-blog

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//  ViewController17.swift
//  swiftT
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//  Created by wjwdive on 2020/6/3.
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import UIKit

class ViewController17: UIViewController {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        //线程不安全的示例
//        noThreadSafeSimple()
        //线程安全的示例
        ThreadSafeSimple()
        //线程安全的 优化读写操作示例
        betterThreadSafeArraySimple()
    }

}

//多线程的应用场景
//1 一个也没有三个网络请求，需要再三个网络请求返回的时候刷新界面
//2 需要一个线程安全的Array的读写
//3 编写一个多线程下载器，可执行多个下载任务，每个任务可以保存当下下载的字节数，总字节数，可以设置回调得到当前下载进度
//4 需要再主线程等待一个异步任务返回，才能继续执行下面的逻辑，但是又不希望堵塞用户事件。

//1 一个也没有三个网络请求，需要再三个网络请求返回的时候刷新界面
//实现：
// 三个网络请求分别是一个Operation,刷新界面是一个Operation，刷新界面的Operation依赖三个网络请求的Operation。这样就能保证三个网络请求都成功之后才刷新界面。


//2 需要一个线程安全的Array的读写
// 不做线程安全处理出错的示例：
//线程A
//线程B
//1??线程A获取Array的长度length
//2??线程B删除了Array的最后一个元素
//3??线程A根据length 读取Array的最后一个元素，这时就会出错


//线程不安全的示例：
func noThreadSafeSimple() {
    //线程不安全的示例
    var array = Array(0...10000)
    func getLastItem() -> Int? {
        var temp: Int? = nil
        if array.count > 0 {
            temp = array[array.count - 1] //这行代码在获取array长度之后，可能中间有另一个线程在remove元素，之后在取最后一个元素，出现数组越界。
        }
        return temp
    }
    
    func removeLastItem() {
        array.removeLast()
    }
    
    let queue = DispatchQueue(label:"queue1")
    queue.async {
        for _ in 0..<10000 {
            removeLastItem()
        }
    }
    let queue2 = DispatchQueue(label:"queue2")

    queue2.async {
        for _ in 0..<10000 {
            if let item = getLastItem() {
                print(item)
            }
        }
    }
    
}

//安全的Array示例:
func ThreadSafeSimple() {
    //线程安全的示例
    var array = Array(0...10000)
    let lock = NSLock()//加锁
    func getLastItem() -> Int? {
        var temp: Int? = nil
        lock.lock()
        if array.count > 0 {
            temp = array[array.count - 1] //这行代码在获取array长度之后，可能中间有另一个线程在remove元素，之后在取最后一个元素，出现数组越界。
        }
        lock.unlock()//解锁
        return temp
    }
    
    func removeLastItem() {
        lock.lock()
        array.removeLast()
        lock.unlock()
    }
    
    let queue = DispatchQueue(label:"queue1")
    queue.async {
        for _ in 0..<10000 {
            removeLastItem()
        }
    }
    let queue2 = DispatchQueue(label:"queue2")

    queue2.async {
        for _ in 0..<10000 {
            if let item = getLastItem() {
                print(item)
            }
        }
    }
    
}


//如果在一段时间内只有只读操作，我们是不需要加锁的。而上述NSLock的方式仍然强制每次读操作都加锁等待，对性能造成不小的影响，尤其是我们对数组的操作远远多于写操作的时候，这个性能的影响就相当可观，那么该如何优化呢？
//优化：
// 一个队列加两个方法
//1 首先是并行队列，既然我们要保持多线程环境并行操作的优势，那我们肯定要选择并行队列。
//2 二是sync方法，这个方法来封装我们的读操作，读操作的发起方需要在调用读方法的时候能直接拿到返回值，而不是在异步回调里面获取。
//3 三是async方法适用barrier flag, z这个方法来封装我们的鞋操作，这个方法起到一个栅栏的作用，它等待所有位于 barrier async函数之前的操作执行完毕后执行，并且在barrier async函数执行后，barrier async函数之后的操作才会得到执行
func betterThreadSafeArraySimple() {
    var array = Array(0...10000)
    var concurrentQueue = DispatchQueue(label: "concurrent queue", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent, autoreleaseFrequency: DispatchQueue.AutoreleaseFrequency.inherit, target: nil)
    
    func getLastItem() -> Int? {
        var temp: Int? = nil
        concurrentQueue.sync {
            if array.count > 0 {
                temp = array[array.count - 1]
            }
        }
        return temp
    }
    
    func removeLastItem() {
        let workItem = DispatchWorkItem(qos: DispatchQoS.default, flags: DispatchWorkItemFlags.barrier) {
            array.removeLast()
        }
        concurrentQueue.async(execute: workItem)
    }
}