dispatch_semaphore是GCD用來同步的一種方式,dispatch_semaphore 信號量基于計數器的一種多線程同步機制。
在多個線程訪問共有資源時候,會因為多線程的特性而引發數據出錯的問題。
信號量在多線程開發中被廣泛使用,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:當信號計數大于0時,每條進來的線程使計數減1,直到變為0,變為0后其他的線程將進不來,處于等待狀態;執行完任務的線程釋放信號,使計數加1,如此循環下去。
GCD相關的共有三個函數,分別是
dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value);
long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);
long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);
下面我們逐一介紹三個函數:
1.dispatch_semaphore_create函數的聲明為:
dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value);?
該函數使用一個初始值創建一個dispatch_semaphore_t類型的信號量;傳入的參數為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value必須大于或等于0,否則dispatch_semaphore_create會返回NULL。
2. dispatch_semaphore_wait的聲明為
long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);
這個函數的作用是這樣的,如果dsema信號量的值大于0,該函數所處線程就繼續執行下面的語句,并且將信號量的值減1;
如果desema的值為0,那么這個函數就阻塞當前線程等待timeout(注意timeout的類型為dispatch_time_t,不能直接傳入整形或float型數),如果等待的期間desema的值被dispatch_semaphore_signal函數加1了,且該函數(即dispatch_semaphore_wait)所處線程獲得了信號量,那么就繼續向下執行并將信號量減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,其所處線程自動執行其后語句。
這個函數會使傳入的信號量dsema的值減1;
參數:
dsema: 信號量;
timeout:dispatch_time_t類型。
在設置timeout時,比較有用的兩個宏:DISPATCH_TIME_NOW 和 DISPATCH_TIME_FOREVER。一般可以直接設置timeout為這兩個宏其中的一個,或者自己創建一個dispatch_time_t類型的變量。
創建dispatch_time_t類型的變量有兩種方法,dispatch_time和dispatch_walltime。
typedef uint64_t dispatch_time_t;
dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta);
其參數when需傳入一個dispatch_time_t類型的變量,和一個delta值。表示when加delta(單位值是納秒)時間就是timeout的時間。
利用創建dispatch_time創建dispatch_time_t類型變量的時候一般也會用到這兩個變量。
例如:dispatch_time_t? t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,1*NSEC_PER_SEC);
表示當前時間向后延時一秒為timeout的時間,這里設置為1秒。
說明:第一個參數一般是DISPATCH_TIME_NOW,表示從現在開始。那么第二個參數就是真正的延時的具體時間。
這里要特別注意的是,delta參數是“納秒!”,就是說,延時1秒的話,delta應該是“1000000000”=。=,太長了,所以理所當然系統提供了常量,如下:
#define NSEC_PER_SEC 1000000000ull
#define NSEC_PER_MSEC 1000000ull
#define USEC_PER_SEC 1000000ull
#define NSEC_PER_USEC 1000ull
關鍵詞解釋:
NSEC:納秒。
MSEC: 豪秒。
USEC:微妙。
SEC:秒
PER:每
所以:
NSEC_PER_SEC,每秒有多少納秒。
NSEC_PER_MSEC,每豪秒有多少納秒。
USEC_PER_SEC,每秒有多少微秒。(注意是指在納秒的基礎上)
NSEC_PER_USEC,每微秒有多少納秒。
dispatch_time_t dispatch_walltime(const struct timespec *_Nullable when, int64_t delta);
例:YYKitMacro.h
static inline dispatch_time_t dispatch_walltime_date(NSDate *date) {
NSTimeInterval interval;
double second, subsecond;
struct timespec time;
dispatch_time_t milestone;
interval = [date timeIntervalSince1970];
subsecond = modf(interval, &second);
time.tv_sec = second;
time.tv_nsec = subsecond * NSEC_PER_SEC;
milestone = dispatch_walltime(&time, 0);
return milestone;
}
3.dispatch_semaphore_signal的聲明為:
long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);
發送一個信號,這個函數會使傳入的信號量dsema的值加1。
說明:
dsema: 信號量
返回值:?dispatch_semaphore_signal的返回值為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,該函數喚醒了一個等待的線程(當線程有優先級時,喚醒優先級最高的線程;否則隨機喚醒)。
補充說明:關于信號量,一般可以用停車來比喻。
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目,dispatch_semaphore_wait函數就相當于來了一輛車,dispatch_semaphore_signal
就相當于走了一輛車。停車位的剩余數目在初始化的時候就已經指明了(dispatch_semaphore_create(long value)),
調用一次dispatch_semaphore_signal,剩余的車位就增加一個;調用一次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。