swift - 我们如何在 Swift 中实现等待/通知

Question

在 Java 中，我们可以这样做:

synchronized(a) {
    while(condition == false) {
        a.wait(time);
    }
    //critical section ...
    //do something
}

上面是一个条件同步块(synchronized block)，它等待条件变为成功以执行临界区。

当执行 a.wait 时(例如 100 毫秒)，线程会在该持续时间内退出临界区，并且由对象 a 执行同步的其他一些临界区，从而使条件为真。

当条件成功时，下一次当前线程进入临界区并评估条件，循环退出并执行代码。

注意事项:1. 多个临界区由同一个对象同步。2. 线程仅在等待期间不处于临界区。一旦 wait 出来，线程再次进入临界区。

以下是使用 DispatchSemaphore 在 Swift 4 中执行相同操作的正确方法吗？

while condition == false {
    semaphore1.wait(duration)
}
semaphore1.wait()
//execute critical section
semaphore1.signal()

当我们进入临界区时，条件可能会被修改。

因此，我们可能必须执行如下操作才能实现 Java 行为。在 Swift 中有更简单的方法吗？

while true {
    //lock
    if condition == false {
        //unlock
        //sleep for sometime to prevent frequent polling
        continue
    } else {
        //execute critical section
        //...
        //unlock
        break
    }
}

Answer 1

信号量

您可以使用 DispatchSemaphore 解决这个问题。

让我们看一下这段代码。这里我们有一个 semaphore，storage 类型的 String? 属性和一个串行队列

let semaphore = DispatchSemaphore(value: 0)
var storage: String? = nil
let serialQueue = DispatchQueue(label: "Serial queue")

制作人

func producer() {
    DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 3) {
        storage = "Hello world!"
        semaphore.signal()
    }
}

这里我们有一个函数:

1. 等待 3 秒
2. 将“Hello world”写入存储
3. 通过信号量发送信号

消费者

func consumer() {
    serialQueue.async {
        semaphore.wait()
        print(storage)
    }
}

这里有一个函数

1. 等待信号量的信号
2. 打印存储内容

测试

现在我要运行 consumer BEFORE producer 函数

consumer()
producer()

结果

Optional("Hello world!")

它是如何工作的？

func consumer() {
    serialQueue.async {
        semaphore.wait()
        print(storage)
    }
}

consumer() 函数的主体在串行队列中异步执行。

serialQueue.async {
    ...
}

This is the equivalent of your synchronized(a). Infact, by definition, a serial queue will run one closure at the time.

闭包内的第一行是

semaphore.wait()

因此闭包的执行被停止，等待信号量的绿灯。

This is happening on a different queue (not the main one) so we are not blocking the main thread.

func producer() {
    DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 3) {
        storage = "Hello world!"
        semaphore.signal()
    }
}

现在 producer() 被执行了。它在与主队列不同的队列上等待 3 秒，然后填充存储并通过信号量发送信号。

最后 consumer() 收到信号，可以运行最后一行

print(storage)

Playground

如果你想在 Playground 中运行这段代码，记得要

import PlaygroundSupport

并运行这条线

PlaygroundPage.current.needsIndefiniteExecution = true