Cocoa多线程编程之block与semaphore（信号量）

首先大家要了解 dispatch_queue 的运作机制及线程同步

我们可以将许多 blocks 用 dispatch_async 函数提交到 dispatch_queue ,如果类型是DISPATCH_QUEUE_SERIAL (串行)，那么这些 block 是按照 FIFO （先入先出）的规则调度的，也就是说，先加入的先执行，后加入的一定后执行，但在如果类型是DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT（并行），那么某一时刻就可能有多个 block 同时在执行。

这个时候，如果两个 block 之间有依赖的话（比如说第二个 block 是基于第一个 block 的结果），这个时候我们就需要监听第一个 block 时候执行结束了。我们可以使用一些通信机制来解决这个问题，如：semaphore (信号量) 。

semaphore 的原理很简单，就是生产-消费模式，必须生产一些资源才能消费，没有资源的时候，我啥也不干，直到资源就绪（按照FIFO的规则等待资源就绪，一旦资源就绪并且得到调度了，我再执行）。

其中信号量主要的三个函数如下：

//创建一个信号量 sem，并将其资源初始值设置为0（不能少于0），一般表示任务还没有完成

1、dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);

//增加 sem 计数（可理解为资源数），表明任务完成，有资源可用了

2、dispatch_semaphore_signal(sem);

//这就是减少 sem 的计数，如果资源少于0，则表明资源不可用

3、dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);

示例：

下面我们来看一个按照 FIFO 顺序执行并用 semaphore 同步的例子：先将数组求和再依次减去数组。

    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]；

    initData();

    __block int sum = 0;

    // Create a semaphore with 0 resource

    __block dispatch_semaphore_t sem = dispatch_semaphore_create(0);

    __block dispatch_semaphore_t taskSem = dispatch_semaphore_create(0);

    // create dispatch semaphore

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("StudyBlocks", NULL);

    dispatch_block_t task1 = ^(void) {

        int s = 0;

        for (int i = 0; i < Length; i++)

            s += data;
        sum = s;
        NSLog(@" >> after add: %d", sum);
        dispatch_semaphore_signal(taskSem);
    };
    dispatch_block_t task2 = ^(void) {
        dispatch_semaphore_wait(taskSem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        
        int s = sum;
        for (int i = 0; i < Length; i++)
            s -= data;
        sum = s;

        NSLog(@" >> after subtract: %d", sum);
        dispatch_semaphore_signal(sem);
    };
    
    dispatch_async(queue, task1);
    dispatch_async(queue, task2);
    // wait for the semaphore: wait until resource is ready.
    //
    dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    dispatch_release(taskSem);
    dispatch_release(sem);
    dispatch_release(queue);
    

    [pool drain];

        sum = s;

        NSLog(@" >> after add: %d", sum);

        dispatch_semaphore_signal(taskSem);

    };

    dispatch_block_t task2 = ^(void) {

        dispatch_semaphore_wait(taskSem, DISPATCH_TIME_FOREVER);

        int s = sum;

        for (int i = 0; i < Length; i++)

            s -= data;
        sum = s;

        NSLog(@" >> after subtract: %d", sum);
        dispatch_semaphore_signal(sem);
    };
    
    dispatch_async(queue, task1);
    dispatch_async(queue, task2);
    
    // wait for the semaphore: wait until resource is ready.
    dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    dispatch_release(taskSem);
    dispatch_release(sem);
    dispatch_release(queue);

    [pool drain];

        sum = s;

        NSLog(@" >> after subtract: %d", sum);

        dispatch_semaphore_signal(sem);

    };

    dispatch_async(queue, task1);

    dispatch_async(queue, task2);

    // wait for the semaphore: wait until resource is ready.

    dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    dispatch_release(taskSem);

    dispatch_release(sem);

    dispatch_release(queue);

    [pool drain];

    [pool drain];

在上面的代码中，我们利用了 dispatch_queue 的 FIFO 特性，确保 task1 先于 task2 执行，而 task2 必须等待直到 task1 执行完毕才开始干正事，主线程又必须等待 task2 才能干正事。 这样我们就可以保证先求和，再相减，然后再让主线程运行结束这个顺序。

不对的地方请指教！

Cocoa多线程编程之block与semaphore（信号量）,古老的榕树,5-wow.com