iOS信號量機制

什么是信號量

信號量在多線程開發(fā)中被廣泛使用,當一個線程在進入一段關鍵代碼之前,線程必須獲取一個信號量,一旦該關鍵代碼段完成了,那么該線程必須釋放信號量。其它想進入該關鍵代碼段的線程必須等待前面的線程釋放信號量。
信號量的具體做法是:當信號計數(shù)大于0時,每條進來的線程使計數(shù)減1,直到變?yōu)?,變?yōu)?后其他的線程將進不來,處于等待狀態(tài);執(zhí)行完任務的線程釋放信號,使計數(shù)加1,如此循環(huán)下去。

信號量中的重要函數(shù)

  • dispatch_semaphore_create

創(chuàng)建一個信號量的初始值傳入的參數(shù)為long,輸出一個dispatch_semaphore_t類型且值為value的信號量。
值得注意的是,這里的傳入的參數(shù)value必須大于或等于0,否則dispatch_semaphore_create會返回NULL。

  1. dispatch_semaphore_signal

發(fā)送一個信號這個函數(shù)會使傳入的信號量dsema的值加1。
返回值為long類型,當返回值為0時表示當前并沒有線程等待其處理的信號量,其處理的信號量的值加1即可。
當返回值不為0時,表示其當前有(一個或多個)線程等待其處理的信號量,并且該函數(shù)喚醒了一個等待的線程(當線程有優(yōu)先級時,喚醒優(yōu)先級最高的線程;否則隨機喚醒)。

  1. dispatch_semaphore_wait

等待一個信號這個函數(shù)會使傳入的信號量dsema的值減1;
如果dsema信號量的值大于0,該函數(shù)所處線程就繼續(xù)執(zhí)行下面的語句,并且將信號量的值減1;
如果desema的值為0,那么這個函數(shù)就阻塞當前線程等timeout(注意timeout的類型為dispatch_time_t,不能直接傳入整形或float數(shù)),如果等待的期間desema的值被dispatch_semaphore_signal函數(shù)加1了,且該函數(shù)(即dispatch_semaphore_wait)所處線程獲得了信號量,那么就繼續(xù)向下執(zhí)行并將信號量減1。
如果等待期間沒有獲取到信號量或者信號量的值一直為0,那么等到timeout時,其所處線程自動執(zhí)行其后語句。

dispatch_semaphore_wait里面的時間參數(shù)使用

在設置timeout時,比較有用的兩個宏:
DISPATCH_TIME_NOW     表示當前;
DISPATCH_TIME_FOREVER   表示未來;
一般可以直接設置timeout為這兩個宏其中的一個,或者自己創(chuàng)建一個dispatch_time_t類型的變量。
創(chuàng)建dispatch_time_t類型的變量有兩種方法,dispatch_time和dispatch_walltime。
利用創(chuàng)建dispatch_time創(chuàng)建dispatch_time_t類型變量的時候一般也會用到這兩個變量。
dispatch_time的聲明如下:
dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta);
其參數(shù)when需傳入一個dispatch_time_t類型的變量,和一個delta值。表示when加delta時間就是timeout的時間。
例如:
dispatch_time_t t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 110001000*1000);
表示當前時間向后延時一秒為timeout的時間。

實例

//現(xiàn)在我們使用dispatch semaphore去實現(xiàn)等待Block操作結(jié)束。
//單個Block:
dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);      
[self methodWithABlock:^(id result){
    //寫block中做的事情
    //結(jié)束等待
    dispatch_semaphore_signal(sem);
}];
//等待信號
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);




//多個Block:
dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);
[self methodWithABlock:^(id result){
    //寫block中做的事情
    dispatch_semaphore_signal(sem);
}];
[self methodWithABlock:^(id result){
    //寫block中做的事情
    dispatch_semaphore_signal(sem);
}];
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);




//Block中的Block
dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);
[self methodWithABlock:^(id result){
    //寫block中做的事情
    dispatch_semaphore_signal(sem);
    [self methodWithABlock:^(id result){
        //寫block中做的事情
        dispatch_semaphore_signal(sem);
    }];
}];
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);

舉例子更形象的理解信號量

可以用停車來比喻。
停車場剩余4個車位,那么即使同時來了四輛車也能停的下。如果此時來了五輛車,那么就有一輛需要等待。信號量的值就相當于剩余車位的數(shù)目,dispatch_semaphore_wait函數(shù)就相當于來了一輛車,dispatch_semaphore_signal。就相當于走了一輛車。停車位的剩余數(shù)目在初始化的時候就已經(jīng)指明了(dispatch_semaphore_create(value:Int))),調(diào)用一次dispatch_semaphore_signal,剩余的車位就增加一個;調(diào)用一次dispatch_semaphore_wait剩余車位就減少一個;當剩余車位為0時,再來車(即調(diào)用dispatch_semaphore_wait)就只能等待。有可能同時有幾輛車等待一個停車位。有些車主。沒有耐心,給自己設定了一段等待時間,這段時間內(nèi)等不到停車位就走了,如果等到了就開進去停車。而有些車主就像把車停在這,所以就一直等下去。

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