并发编程中的数据同步利器：GCD之单例、栅栏函数、信号量、调度组、事件源详解

2023-09-17 20:54:25

单例

在并发编程中，单例模式是一种设计模式，它确保在整个应用程序中只有一个特定类的实例。这意味着该类的所有方法和属性都是共享的，并且可以从应用程序的任何地方访问。GCD中的单例可以使用dispatch_once()函数来实现，该函数确保特定代码块只执行一次，即使有多个线程同时试图执行它。

示例代码：

static dispatch_once_t onceToken;
static MySingleton *sharedInstance;

+ (instancetype)sharedInstance {
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sharedInstance = [[MySingleton alloc] init];
    });
    return sharedInstance;
}

栅栏函数

栅栏函数是一种特殊的函数，它可以确保在栅栏函数之前的所有操作都完成之后，栅栏函数之后的所有操作才会开始执行。这对于需要确保某些操作按顺序执行的情况非常有用。GCD中提供了dispatch_barrier_async()和dispatch_barrier_sync()两个栅栏函数，它们分别用于异步和同步执行栅栏函数中的代码。

示例代码：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_async(queue, ^{
    // 在这里执行一些异步任务
});

dispatch_barrier_async(queue, ^{
    // 在这里执行一些需要等待异步任务完成才能执行的任务
});

dispatch_async(queue, ^{
    // 在这里执行一些需要等待栅栏函数完成才能执行的任务
});

信号量

信号量是一种用于控制线程访问共享资源的机制。它可以用来限制同时可以访问共享资源的线程数量，从而防止资源被过度使用。GCD中提供了dispatch_semaphore_create()和dispatch_semaphore_wait()/dispatch_semaphore_signal()函数来创建和使用信号量。

示例代码：

dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);

dispatch_async(queue, ^{
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    // 在这里执行一些需要独占访问共享资源的任务
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});

dispatch_async(queue, ^{
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    // 在这里执行一些需要独占访问共享资源的任务
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});

调度组

调度组是一种用于跟踪多个任务执行状态的机制。它可以用来等待所有任务完成或超时，以便在所有任务完成或超时后执行某些操作。GCD中提供了dispatch_group_create()、dispatch_group_async()和dispatch_group_wait()函数来创建和使用调度组。

示例代码：

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_async(queue, ^{
    dispatch_group_enter(group);
    // 在这里执行一些异步任务
    dispatch_group_leave(group);
});

dispatch_async(queue, ^{
    dispatch_group_enter(group);
    // 在这里执行一些异步任务
    dispatch_group_leave(group);
});

dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

// 在这里执行一些需要等待所有异步任务完成才能执行的任务

事件源

事件源是一种用于监听系统事件的机制。它可以用来在系统事件发生时执行某些操作。GCD中提供了dispatch_source_create()和dispatch_source_set_event_handler()函数来创建和使用事件源。

示例代码：

dispatch_source_t source = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD, 0, 0, queue);

dispatch_source_set_event_handler(source, ^{
    // 在这里执行一些需要在数据添加时执行的操作
});

dispatch_resume(source);