隨便說說
其實GCD大家都有接觸過，也不在解釋GCD是什么，為什么突然想說信號量問題，最近這幾次面試，當我問到面試者怎么處理多個請求完成后的一系列操作時，有的說造一個臨時變數的做追加，其實這樣可以，也算是信號量的基本邏輯，有的說用執行緒做延時操作，怎么延時，怎么操作說的不清楚，有少部分會提到GCD信號量，但是可能說不出來怎么操作，通過信號量的增加與遞減，進行網路的并發請求，最后再做網路請求完成后的最終處理；其實實際上大家在做的時候，在網上一搜，基本都能找到；
GCD信號量的應用場景，一般是控制最大并發量，控制資源的同步訪問，如資料訪問，網路同步加載等，
需求1：多個網路請求完成后（無序）執行下一步
先看下如果不用GCD執行緒組或信號量會怎么執行
- (void)dispatchSyncSignal{ NSString *urlString = @"http://www.baidu.com"; NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString]; NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url]; NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession]; for (int i=0; i<5; i++) { NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) { NSLog(@"請求回呼 %d---%d",i,i); }]; [task resume]; } NSLog(@"end"); }
運行后后臺列印輸出：
從上面兩次列印結果看出，end 先執行，由于網路請求的異步回呼，然后各個網路請求的回呼順序是無序的，下面針對需求進行操作；
使用GCD的執行緒組 dispatch_group_t
- (void)dispatchSyncSignal1{
//創建執行緒組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
NSString *urlString = @"http://www.baidu.com";
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
for (int i=0; i<5; i++) {
dispatch_group_enter(group);
NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
NSLog(@"請求回呼 %d---%d",i,i);
dispatch_group_leave(group);
}];
[task resume];
}
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"end");
});
}
運行后后臺列印輸出：
從兩次列印輸出結果可以看出，end 是在所有網路請求之后才輸出，符合了我們的需求，然后說下用到的相關方法：
dispatch_group_create(); 創建一個dispatch_group_t；
dispatch_group_enter(); 每次網路請求前呼叫；
dispatch_group_leave(); 每次網路請求后呼叫；
dispatch_group_enter(); 和 dispatch_group_leave(); 必須配合使用，有幾次enter就要有幾次leave；
然后當所有dispatch_group_enter(); 的 block 都 dispatch_group_leave(); 后，會執行dispatch_group_notify的block，
使用GCD的信號量 semaphore_t
- (void)dispatchSyncSignal2{
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
NSString *urlString = @"http://www.baidu.com";
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
__block NSInteger count = 0;
for (int i=0; i<5; i++) {
NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
NSLog(@"請求回呼 %d---%d",i,i);
count = count + 1;
if (count == 5) {
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
count = 0;
}
}];
[task resume];
}
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"end");
});
}
運行后后臺列印輸出：
從兩次列印輸出結果可以看出，end 也是在所有網路請求之后才輸出，也符合了我們的需求，然后說下用到的相關方法：
dispatch_semaphore 信號量如果計數為0，則等待，dispatch_semaphore_signal(semaphore)為計數+1，dispatch_semaphore_wait(sema, DISPATCH_TIME_FOREVER)為設定等待時間，這里設定的等待時間是永遠等待，對于以上代碼通俗一點講就是，開始為0，等待，等5個網路請求都完成了，計數+1，然后計數-1回傳，程式繼續執行，count變數，記錄網路回呼的次數，回呼5次之后再發信號量，使后面程式繼續運行，
需求2：多個網路請求完成后（按順序）執行下一步
如果按照需求1的方式，讓多個網路請求按順序執行完后，再進行下一步操作，那又應該怎么執行，當然還可以用信號量來操作：
- (void)dispatchSignal3{
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
NSString *urlString = @"http://www.baidu.com";
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
for (int i=0; i<5; i++) {
NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
NSLog(@"請求回呼 %d---%d",i,i);
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}];
[task resume];
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
}
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"end");
});
}
運行后后臺列印輸出：
從兩次列印輸出結果可以看出，所有網路請求按順序依次執行，end 在所有請求完成后輸出，符合了我們的需求，
方法中每一次遍歷，都執行以下 dispatch_semaphore_wait()，這個時候執行緒會等待，阻塞當前執行緒，直到dispatch_semaphore_signal(sem)呼叫之后，再繼續下一次遍歷，簡單說說
信號量是用于多執行緒同步的，跟鎖不一樣的是，信號量不一定是鎖定某一個資源，而是流程上的概念，比如：有A、B兩個執行緒，B執行緒要等A執行緒完成某一任務以后再進行自己下面的步驟，這個任務 并不一定是鎖定某一資源，其實還可以是進行一些計算或者資料處理之類；下面再通過做一個基于 NSObject 的生產者、消費者的 XKGradeRoom 作業間，看下信號量的用法，我們可以給生產間定一個最大生產量（這里定2個），畢竟生產間也不能無限制的生產，通過生產者與消費者關系，合理的對生產間的產量進行把控，在產量達到最大產量時，就停止生產，等待消費者消費，
XKGradeRoom.h
#import <Foundation/Foundation.h> /** 生產消費作業間 */ @interface XKGradeRoom : NSObject /** 生產 */ - (void)xk_produce:(NSString *)sp; /** 消費 @return NSString */ - (NSString*)xk_comsumer; @end
XKGradeRoom.m
#import "XKGradeRoom.h" @interface XKGradeRoom() /** 倉庫 */ @property(strong,nonatomic) NSMutableArray* baseArray; /** 訪問倉庫（臨界區）的互斥訪問信號量 */ @property(strong,nonatomic) dispatch_semaphore_t criticalSemaphore; /** 消費者-是否消費倉庫物件的標記 */ @property(strong,nonatomic) dispatch_semaphore_t comsumerSemaphore; /** 生產者-是否生產物件的標記 */ @property(strong,nonatomic) dispatch_semaphore_t productSemaphore; /** 倉庫裝載最大量 */ @property(nonatomic,assign) int maxProductCount; @end @implementation XKGradeRoom - (instancetype)init{ self = [super init]; if (self) { [self setup]; } return self; } - (void)setup{ _maxProductCount = 2; self.baseArray = [NSMutableArray array]; self.productSemaphore = dispatch_semaphore_create(_maxProductCount); self.comsumerSemaphore = dispatch_semaphore_create(0); //初始化臨界區互斥訪問信號量,用信號量實作互斥,特殊初始值為1. //控制同一時刻只有一個執行緒物件在訪問倉庫 self.criticalSemaphore = dispatch_semaphore_create(1); } /** 生產 */ -(void)xk_produce:(NSString *)sp{ //先獲取訪問倉庫的信號量 long baseCount = dispatch_semaphore_wait(self.criticalSemaphore, 5 * NSEC_PER_SEC); if(baseCount != 0){ NSLog(@"倉庫有人正在使用，生產者處于等待"); }else{ //再判斷 倉庫是否還有可放物品的空間 long maxSpaceCount = dispatch_semaphore_wait(self.productSemaphore, 5 * NSEC_PER_SEC); if(maxSpaceCount != 0){ NSLog(@"倉庫%d個空間已經使用完，生產者處于等待：倉庫容量:%lu",_maxProductCount,[self.baseArray count]); //生產完了釋放臨界區的訪問鎖 dispatch_semaphore_signal(self.criticalSemaphore); }else{ [self.baseArray addObject:sp]; NSLog(@"新生產一個,倉庫目前有：%lu",[self.baseArray count]); dispatch_semaphore_signal(self.criticalSemaphore); dispatch_semaphore_signal(self.comsumerSemaphore); } } } /** 消費 @return NSString */ -(NSString*)xk_comsumer{ NSString* e = nil; long baseCount = dispatch_semaphore_wait(self.criticalSemaphore, 5 * NSEC_PER_SEC); //先獲取訪問倉庫的信號量 if(baseCount != 0){ NSLog(@"倉庫有人正在使用，消費者處于等待"); }else{ //再判斷 倉庫是否還有可取，如果有物品，則取一個出來，否則t等待 long avableCount = dispatch_semaphore_wait(self.comsumerSemaphore, 5 * NSEC_PER_SEC); if(avableCount != 0){ NSLog(@"空倉，消費者處于等待"); //生產完了釋放臨界區的訪問鎖 dispatch_semaphore_signal(self.criticalSemaphore); }else{ e = [self.baseArray objectAtIndex:[self.baseArray count] -1]; [self.baseArray removeLastObject]; NSLog(@"消費了:%@ 倉庫還有%lu:",e,[self.baseArray count]); //生產完了釋放臨界區的訪問鎖 dispatch_semaphore_signal(self.criticalSemaphore); //將倉庫中的可放置的數量 +1 dispatch_semaphore_signal(self.productSemaphore); } } return e; } @end
下面測驗下這個作業間
XKGradeRoom * gradeRoom = [XKGradeRoom new]; //創建一個myDispatchQueue，主要是用于防止資源的競爭，一個執行緒處使用完資源，然后另外一個才能繼續使用 dispatch_queue_t myDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.gcd,myDispatchQueue", NULL); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_produce:@"Queue1"]; NSLog(@"Queue1-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_comsumer]; NSLog(@"Queue2-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_comsumer]; NSLog(@"Queue3-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_produce:@"Queue4"]; NSLog(@"Queue4-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_produce:@"Queue5"]; NSLog(@"Queue5-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_produce:@"Queue6"]; NSLog(@"Queue6-執行完畢"); }); dispatch_async(myDispatchQueue, ^{ [gradeRoom xk_comsumer]; [gradeRoom xk_comsumer]; [gradeRoom xk_comsumer]; [gradeRoom xk_comsumer]; NSLog(@"Queue7-執行完畢"); });
列印結果：
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標籤：iOS
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