dispatch_once单例实现原理

339 字

2 分钟

dispatch_once单例实现原理

2021-09-05

2026-10-12

iOS

底层知识梳理

前言#

日常使用单例的时候会这样用，但是你有考虑过内部具体是怎么实现的么？本文将带你通过源码探究 dispatch_once 的实现原理。

1
+ (instancetype)shared {
2
    static RYModel *object;
3
    static dispatch_once_t onceToken;
4
    dispatch_once(&onceToken, ^{
5
        object = [[RYModel alloc] init];
6
    });
7
    return object;
8
}

一、 dispatch_once 源码解析#

入参：

dispatch_once_t
- 一个静态标记
dispatch_block_t
- 执行的 block

1.1 dispatch_once_f#

对 static dispatch_once_t onceToken 进行类型转换
通过 onceToken 判断是否第一次执行

1
 DISPATCH_NOINLINE
2
void
3
dispatch_once_f(dispatch_once_t *val, void *ctxt, dispatch_function_t func)
4
{
5
    // onceToken 全局静态变量类型转换
6
  dispatch_once_gate_t l = (dispatch_once_gate_t)val;
7

8
#if !DISPATCH_ONCE_INLINE_FASTPATH || DISPATCH_ONCE_USE_QUIESCENT_COUNTER
9
    // 通过 onceToken
10
  uintptr_t v = os_atomic_load(&l->dgo_once, acquire);
11
  if (likely(v == DLOCK_ONCE_DONE)) {
12
        // 已经执行过了
13
    return;
14
  }
15
#if DISPATCH_ONCE_USE_QUIESCENT_COUNTER
16
  if (likely(DISPATCH_ONCE_IS_GEN(v))) {
17
    return _dispatch_once_mark_done_if_quiesced(l, v);
18
  }
19
#endif
20
#endif
21
  if (_dispatch_once_gate_tryenter(l)) {// 判断是否可以执行（原子性）
22
        // 第一次执行
23
    return _dispatch_once_callout(l, ctxt, func);
24
  }
25
  return _dispatch_once_wait(l);
26
}

_dispatch_once_gate_tryenter

这里尝试进入，原子性的操作，线程安全。锁在当前的线程空间。

1
DISPATCH_ALWAYS_INLINE
2
static inline bool
3
_dispatch_once_gate_tryenter(dispatch_once_gate_t l)
4
{
5
  return os_atomic_cmpxchg(&l->dgo_once, DLOCK_ONCE_UNLOCKED,
6
      (uintptr_t)_dispatch_lock_value_for_self(), relaxed);
7
}

1.2 _dispatch_once_callout#

第一次执行的相关操作

1
DISPATCH_NOINLINE
2
static void
3
_dispatch_once_callout(dispatch_once_gate_t l, void *ctxt,
4
    dispatch_function_t func)
5
{
6
    // 执行任务
7
    _dispatch_client_callout(ctxt, func);
8
    // 广播通知执行完了
9
  _dispatch_once_gate_broadcast(l);
10
}

1.3 _dispatch_once_gate_broadcast#

1
DISPATCH_ALWAYS_INLINE
2
static inline void
3
_dispatch_once_gate_broadcast(dispatch_once_gate_t l)
4
{
5
  dispatch_lock value_self = _dispatch_lock_value_for_self();
6
  uintptr_t v;
7
#if DISPATCH_ONCE_USE_QUIESCENT_COUNTER
8
  v = _dispatch_once_mark_quiescing(l);
9
#else
10
  v = _dispatch_once_mark_done(l);
11
#endif
12
  if (likely((dispatch_lock)v == value_self)) return;
13
  _dispatch_gate_broadcast_slow(&l->dgo_gate, (dispatch_lock)v);
14
}