了解 dispatch_queues 和同步/异步调度

Posted 2023-03-16

【中文标题】了解 dispatch_queues 和同步/异步调度

【英文标题】：Understanding dispatch_queues and synchronous/asynchronous dispatch

【发布时间】：2017-02-03 23:22:42

【问题描述】：

我是一名 android 工程师，试图移植一些使用 5 个串行调度队列的 ios 代码。我想确保我以正确的方式思考问题。

dispatch_sync 到 SERIAL 队列基本上是将队列用作同步队列 - 只有一个线程可以访问它，并且可以将执行的块视为关键区域。它立即发生在当前线程上——相当于

get_semaphore()
queue.pop()
do_block()
release_semaphore()

dispatch_async 到串行队列 - 在另一个线程上执行块并让当前线程立即返回。然而，由于它是一个串行队列，它保证一次只会执行其中一个异步线程（对 dispatch_async 的下一次调用将等到所有其他线程完成）。该块也可以被认为是一个关键区域，但它会发生在另一个线程上。所以与上面的代码相同，但它首先传递给工作线程。

我是不是搞错了，还是我猜对了？

【参考方案1】：

这感觉像是一种过于复杂的思考方式，并且该描述中有很多不完全正确的小细节。具体来说，“它立即发生在当前线程上”是不正确的。

首先，让我们退后一步：dispatch_async 和dispatch_sync 之间的区别仅仅是当前线程是否等待它。但是，当您将某些内容分派到串行队列时，您应该始终想象它运行在 GCD 自己选择的单独工作线程上。是的，作为一种优化，有时dispatch_sync 会使用当前线程，但你无法保证这一事实。

其次，当您讨论dispatch_sync 时，您会说它“立即”运行。但这绝不能保证立即生效。如果一个线程对某个串行队列执行dispatch_sync，则该线程将阻塞，直到（a）当前在该串行队列上运行的任何块完成； (b) 该串行队列运行和完成的任何其他排队块； (c) 显然，线程 A 本身分派的块运行并完成。

现在，当您使用串行队列进行同步时，一些线程安全地访问内存中的某个对象，通常该同步过程非常快，因此等待线程通常会被阻塞一段可忽略不计的时间，因为已调度的块（以及任何先前已调度的块）来完成。但总的来说，说它会立即运行是一种误导。 （如果它总是可以立即运行，那么您就不需要队列来同步访问）。

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现在您的问题涉及“关键区域”，我假设您正在谈论一些代码，为了确保线程安全或出于其他类似原因，必须同步这些代码。因此，当运行此代码以进行同步时，dispatch_sync 与 dispatch_async 的唯一问题是当前线程是否必须等待。例如，一种常见的模式是说一个可能dispatch_async 写入某个模型（因为在继续之前无需等待模型更新），但dispatch_sync 从某个模型读取（因为你显然不'在返回读取值之前不想继续）。

该同步/异步模式的进一步优化是读写器模式，其中允许并发读取但不允许并发写入。因此，您将使用并发队列，dispatch_barrier_async 写入（实现类似串行的写入行为），但 dispatch_sync 读取（相对于其他读取操作享受并发性能）。

【讨论】：

临界区是临界区的别称：en.wikipedia.org/wiki/Critical_section

是的，我以为你就是这个意思。在 iOS 中，我们将其称为需要“同步”。见Threading Programming Guide: Synchronization。但这早于 GCD，在 Concurrency Programming Guide: Eliminating Lock-Based Code 中进行了讨论。

是的。所以我有点草率地把事情说成是即时的，但我知道它做对了。幸运的是，我认为我可以将 Android 实现简化为 1 个消息队列，没有围绕核心数据通知构建的架构会使事情变得更容易。

【参考方案2】：

为了挑剔，dispatch_sync 不一定在当前线程上运行代码，但如果没有，它仍然会阻塞当前线程，直到任务完成。仅当您依赖线程 ID 或线程本地存储时，这种区别才可能很重要。

但除此之外，是的，除非我错过了一些微妙的东西。

【讨论】：

很高兴知道。修改后的答案。