栅栏函数 - Lab.Lawliet

1191 字

6 分钟

栅栏函数

2021-09-11

2026-10-12

iOS

底层知识梳理

前言#

最近在 Swift 中想用到栅栏函数，结果犯了难，怎么调用写不出来，也是稍微查了一下才知道怎么样用。

顺手总结回顾一下栅栏函数吧。

什么是栅栏函数#

Dispatch Barrier

我们瞅瞅官方文档的定义：在并发调度队列中执行的任务的同步点

说人话：可以控制并发对列任务的执行顺序

1.1 常用的API#

dispatch_barrier_async
- 前面的任务执行完才会执行这里面的
dispatch_barrier_sync
- 阻塞线程，前面的任务执行完才会执行这里面的，然后再执行后面的

下面我们看看实际的使用效果

二、 Swift 中该怎么写栅栏函数呢#

dispatch_barrier_async / dispatch_barrier_sync 这两个 API 是用不了的。

2.1 创建并发队列#

根据提示，我们先创建一个队列：

1
let queue = DispatchQueue.init(label: "RyukieQueue", qos: .default, attributes: .concurrent, autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)

参数
- label
  - 队列名字
- qos
  - 优先级
- attributes
  - 属性列表，可以在这里设置同步异步（添加了 .concurrent 就是并发对列，否则就是穿行队列）
- autoreleaseFrequency
  - block 内制动释放的频率
- target
  - 想要 block 在哪个对列执行，默认是当前对列

2.2 创建栅栏函数#

通过文档发现这个API

参数
- group
  - 调度组
- qos
  - 优先级
- flags
  - 附加属性，可以在这里设置为栅栏函数
- work
  - block

1
queue.async(group: nil, qos: .default, flags: .barrier) {
2
    xxx
3
}

三、异步栅栏函数 + 自定义队列#

1
let queue = DispatchQueue.init(label: "RyukieQueue", qos: .default, attributes: .concurrent, autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)
2

3
queue.async {
4
    print("1: \(Thread.current)")
5
    sleep(1)
6
}
7
// 异步栅栏函数
8
queue.async(group: nil, qos: .default, flags: .barrier) {
9
    print("barrier - async: \(Thread.current)")
10
    for _ in 0...100 {
11
        print("...")
12
    }
13
}
14

15
queue.async {
16
    print("2: \(Thread.current)")
17
}
18

19
queue.async {
20
    print("3: \(Thread.current)")
21
}
22

23
queue.async {
24
    print("4: \(Thread.current)")
25
}
26

27
print("=========: \(Thread.current)")

这里的代码你觉得会是怎么样的执行结果呢？

输出：

1
1: <NSThread: 0x6000018f1040>{number = 6, name = (null)}
2
=========: <NSThread: 0x6000018b0800>{number = 1, name = main}
3
barrier - async: <NSThread: 0x6000018f1040>{number = 6, name = (null)}
4
...
5

6
...
7
...
8
4: <NSThread: 0x6000018f6fc0>{number = 4, name = (null)}
9
3: <NSThread: 0x6000018f0540>{number = 5, name = (null)}
10
2: <NSThread: 0x6000018f1040>{number = 6, name = (null)}

3.1 流程分析#

图中蓝线代表了代码执行的顺序
2/3/4 异步任务顺序不一定相信大家很好理解
队列中存在了 异步栅栏函数 它之后的任务将不会得到调度
====== 为队列之外的代码，所以不受 异步栅栏函数 影响，因为其他都是异步的任务，它输出位置不一定但是极大概率在 异步栅栏函数 之前执行

四、同步栅栏函数 + 自定义队列#

代码稍作调整：

1
let queue = DispatchQueue.init(label: "RyukieQueue", qos: .default, attributes: .concurrent, autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)
2

3
queue.async {
4
    print("1: \(Thread.current)")
5
    sleep(1)
6
}
7

8
// 同步栅栏函数
9
queue.sync(flags: .barrier) {
10
    print("barrier - sync: \(Thread.current)")
11
    for _ in 0...100 {
12
        print("...")
13
    }
14
}
15

16
queue.async {
17
    print("2: \(Thread.current)")
18
}
19

20
queue.async {
21
    print("3: \(Thread.current)")
22
}
23

24
queue.async {
25
    print("4: \(Thread.current)")
26
}
27

28
print("=========: \(Thread.current)")

这里的代码你觉得会是怎么样的执行结果呢？

输出：

1
1: <NSThread: 0x6000038b3640>{number = 13, name = (null)}
2
barrier - sync: <NSThread: 0x6000038f83c0>{number = 1, name = main}
3
...
4
...
5
...
6
...
7

8
...
9
...
10
...
11
=========: <NSThread: 0x6000038f83c0>{number = 1, name = main}
12
2: <NSThread: 0x6000038b3640>{number = 13, name = (null)}
13
4: <NSThread: 0x6000038b3640>{number = 13, name = (null)}
14
3: <NSThread: 0x6000038ddb00>{number = 11, name = (null)}

4.1 流程分析#

图中蓝线代表了代码执行的顺序
同步栅栏函数 ，会阻断当前代码区间线程代码的执行
如图所示，只有当 同步栅栏函数 内的任务执行完成，才会继续外部后续代码
所以 ==== & 2/3/4 一定在 同步栅栏函数 后

五、全局并发队列#

前面有提到，栅栏函数只能在并发队列中使用，但是上面都是用到了自定义并发队列。那么全局并发队列可以用么？来验证一下吧

5.1 异步栅栏函数 + 全局并发队列#

通过反复调试，发现栅栏函数失效了

1
2: <NSThread: 0x6000026bd280>{number = 7, name = (null)}
2
=========: <NSThread: 0x6000026f0180>{number = 1, name = main}
3
3: <NSThread: 0x6000026bc540>{number = 3, name = (null)}
4
1: <NSThread: 0x6000026be080>{number = 6, name = (null)}
5
4: <NSThread: 0x6000026f1bc0>{number = 5, name = (null)}
6
barrier - async: <NSThread: 0x6000026bc540>{number = 3, name = (null)}
7
...
8
...
9
...

下面再试试同步的

5.1 同步栅栏函数 + 全局并发队列#

同样失去了原本的效果

1
barrier - sync: <NSThread: 0x60000156c800>{number = 1, name = main}
2
...
3

4
...
5
...
6
...
7
...
8
=========: <NSThread: 0x60000156c800>{number = 1, name = main}
9
1: <NSThread: 0x60000152a280>{number = 9, name = (null)}
10
2: <NSThread: 0x60000152c4c0>{number = 4, name = (null)}
11
4: <NSThread: 0x600001528700>{number = 10, name = (null)}
12
3: <NSThread: 0x60000152ec40>{number = 11, name = (null)}