iOS多线程异步改同步

异步改同步的场景

  1. 请求n个接口,几个接口无依赖关系,在都返回数据之后刷新UI或执行其他操作
  2. 请求n个接口,几个接口有依赖关系,在依次返回数据之后刷新UI或执行其他操作
  3. 一个有返回对象的方法,里边有异步操作获取要返回的对象或某一类型的值

场景一

请求n个接口,无依赖关系,在都返回数据之后刷新UI或执行其他操作
示例中写了四个接口方法和一个操作方法

1. 最简单的调用方式,依次调用接口方法,在最后一个接口方法中调用刷新UI操作。
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    [self methodA];
}
- (void)methodA{
    [self methodA:^{
        [self methodB];
    }];
}
- (void)methodB{
    [self methodB:^{
        [self methodC];
    }];
}
- (void)methodC{
    [self methodC:^{
        [self methodD];
    }];
}
- (void)methodD{
    [self methodD:^{
        [self method];
    }];
}

- (void)methodA:(void(^)(void))success_block{
    
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        sleep(4);
        NSLog(@"执行了方法A");
        if (success_block) {
            success_block();
        }
    });
}
- (void)methodB:(void(^)(void))success_block{
    
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"执行了方法B");
        if (success_block) {
            success_block();
        }
    });
    
}
- (void)methodC:(void(^)(void))success_block{
    
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"执行了方法C");
        if (success_block) {
            success_block();
        }
    });
    
}
- (void)methodD:(void(^)(void))success_block{
    
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"执行了方法D");
        if (success_block) {
            success_block();
        }
    });
    
}
- (void)method{
    
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"执行了方法:刷新UI或其他操作");
    });
}

执行结果

执行了方法A
执行了方法B
执行了方法C
执行了方法D
执行了方法:刷新UI或其他操作
2. 用dispatch_group_t 调度组 dispatch_group_enter()和dispatch_group_leave()是成对出现的
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self methodA:^{
            dispatch_group_leave(group);
        }];
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self methodB:^{
            dispatch_group_leave(group);
        }];
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self methodC:^{
            dispatch_group_leave(group);
        }];
    });

    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self methodD:^{
            dispatch_group_leave(group);
        }];
    });
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        [self method];
    })
}

执行结果如下,刷新UI操作定是在最后,请求接口的四个方法顺序不定

执行了方法B
执行了方法C
执行了方法D
执行了方法A
执行了方法:刷新UI或其他操作

场景二

请求n个接口,几个接口有依赖关系,在依次返回数据之后刷新UI或执行其他操作

这里假设方法A需要方法B的值 方法B需要C的值

1.可以用最简单的方式,和场景一的1方式一样 直接方法套方法的去调用
2.dispatch_semaphore_t 信号量来控制请求顺序 dispatch_semaphore_signal()信号加1 dispatch_semaphore_wait()信号减1
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
   dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);

    [self methodC:^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    [self methodB:^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    [self methodA:^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    [self methodD:^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    [self method];
}

执行结果

2019-02-12 11:13:32.541273+0800 GCD_Demo[91206:10764077] 执行了方法C
2019-02-12 11:13:36.546541+0800 GCD_Demo[91206:10764077] 执行了方法B
2019-02-12 11:13:36.546991+0800 GCD_Demo[91206:10764077] 执行了方法A
2019-02-12 11:13:36.547034+0800 GCD_Demo[91206:10764081] 执行了方法D
2019-02-12 11:13:36.560470+0800 GCD_Demo[91206:10764026] 执行了方法:刷新UI或其他操作

场景三

一个有返回对象的方法,里边有异步操作获取要返回的对象或某一类型的值

1. 直接异步里边修改局部变量
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSLog(@"%@",[self nameStr]);//是需要获取异步得到的数值,以供同步来使用。
    NSLog(@"next");
}
- (NSString *)nameStr{

    __block NSString  * nameStr = @"小红";

    [self method:^(NSString *name) {
        nameStr = name;
    }];

    return nameStr;
}
- (void)method:(void(^)(NSString * name))success_block{
    
    dispatch_queue_t   queue = dispatch_queue_create("com.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        if (success_block) {
            success_block(@"小明");
        }
    });
}

运行结果可想而知,并没有改变局部变量

2019-02-12 11:36:45.800273+0800 GCD_Demo[92013:10799031] 小红
2019-02-12 11:36:45.800431+0800 GCD_Demo[92013:10799031] next
2. 用while循环阻塞线程 达到异步改同步的效果
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 
    NSLog(@"%@",[self nameStr]);
    NSLog(@"next");
}
- (NSString *)nameStr{
    
    NSString __block * nameStr = @"小红";
    
    __block BOOL _sleep = YES;
    
    [self method:^(NSString *name) {
        nameStr = name;
        NSLog(@"1");
        _sleep = NO;
        NSLog(@"3");
    }];
    while (_sleep) {
       //while循环等待阻塞线程
        
    }
    NSLog(@"2");
    
    return nameStr;
}

由打印结果可以实现了异步改同步

2019-02-20 09:48:39.490238+0800 GCD_Demo[12318:20531485] 1
2019-02-20 09:48:39.490351+0800 GCD_Demo[12318:20531435] 2
2019-02-20 09:48:39.490351+0800 GCD_Demo[12318:20531485] 3
2019-02-20 09:48:39.490439+0800 GCD_Demo[12318:20531435] 小明
2019-02-20 09:48:39.490501+0800 GCD_Demo[12318:20531435] next

不过,在多次运行比较结果可知2和3的顺序不定定。应该是while循环监听_sleep时的机制,_sleep变量改变时while是否开始新的一次轮询。

3. 用信号量控制 异步改同步 修改代码如下
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSLog(@"%@",[self nameStr]);//是需要获取异步得到的数值,以供同步来使用。
    NSLog(@"next");
}
#pragma mark - 异步改同步
- (NSString *)nameStr{

   __block NSString  * nameStr = @"小红";

    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    [self method:^(NSString *name) {
        
        nameStr = name;
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);

    }];

    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    return nameStr;
}

运行结果如下,block内的修改局部变量并返回是成功的。

2019-02-12 11:34:42.340972+0800 GCD_Demo[91941:10796468] 小明
2019-02-12 11:34:42.341121+0800 GCD_Demo[91941:10796468] next
4. 利用dispatch_group_t 调度组 异步改同步 代码如下
- (NSString *)nameStr{

   __block  NSString  * nameStr = @"小红";

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_enter(group);

    [self method:^(NSString *name) {
        nameStr = name;
        dispatch_group_leave(group);
    }];
    
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    return nameStr;
}

运行结果如下,block内的修改局部变量并返回是成功的。

2019-02-12 17:26:53.044820+0800 GCD_Demo[1838:11137671] 小明
2019-02-12 17:26:53.044949+0800 GCD_Demo[1838:11137671] next
使用示例场景
1. AFNetworking 3.0中 AFURLSessionManager类中L645

通过引入信号量(dispatch_semaphore)的方式把NSURLSession的异步方法 getTasksWithCompletionHandler: 变成了同步方法

这里是把本来异步的getTasksWithCompletionHandler方法变成了同步的方式了,通过引入信号量的方式,等待异步方法获取到tasks,然后再返回。

- (NSArray *)tasksForKeyPath:(NSString *)keyPath {
    __block NSArray *tasks = nil;
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    [self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
      
       、、、

        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];

    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    return tasks;
}
2.MJExtension中也有应用
+ (NSMutableArray *)mj_totalObjectsWithSelector:(SEL)selector key:(const char *)key
{
    MJExtensionSemaphoreCreate
    MJExtensionSemaphoreWait
    
    NSMutableArray *array = [self classDictForKey:key][NSStringFromClass(self)];
    if (array == nil) {
        // 创建、存储
        [self classDictForKey:key][NSStringFromClass(self)] = array = [NSMutableArray array];
        
        if ([self respondsToSelector:selector]) {
    #pragma clang diagnostic push
    #pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
            NSArray *subArray = [self performSelector:selector];
    #pragma clang diagnostic pop
            if (subArray) {
                [array addObjectsFromArray:subArray];
            }
        }
        
        [self mj_enumerateAllClasses:^(__unsafe_unretained Class c, BOOL *stop) {
            NSArray *subArray = objc_getAssociatedObject(c, key);
            [array addObjectsFromArray:subArray];
        }];
    }
    
    MJExtensionSemaphoreSignal
    
    return array;
}
#pragma mark - 公共方法
+ (NSMutableArray *)properties
{
    NSMutableArray *cachedProperties = [self propertyDictForKey:&MJCachedPropertiesKey][NSStringFromClass(self)];
    
    if (cachedProperties == nil) {
        MJExtensionSemaphoreCreate
        MJExtensionSemaphoreWait
        
        if (cachedProperties == nil) {
            cachedProperties = [NSMutableArray array];
            
            [self mj_enumerateClasses:^(__unsafe_unretained Class c, BOOL *stop) {
                // 1.获得所有的成员变量
                unsigned int outCount = 0;
                objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(c, &outCount);
                
                // 2.遍历每一个成员变量
                for (unsigned int i = 0; i<outCount; i++) {
                    MJProperty *property = [MJProperty cachedPropertyWithProperty:properties[i]];
                、、、
                }
                
                // 3.释放内存
                free(properties);
            }];
            
            [self propertyDictForKey:&MJCachedPropertiesKey][NSStringFromClass(self)] = cachedProperties;
        }
        
        MJExtensionSemaphoreSignal
    }
    
    return cachedProperties;
}

另外说明的是,在MJExtension中信号量不只是用来异步改同步,把信号量当做锁来确保线程安全也是一个应用场景 这里仅仅示例两处 如下:

- (void)setPorpertyKeys:(NSArray *)propertyKeys forClass:(Class)c
{
    if (propertyKeys.count == 0) return;
    NSString *key = NSStringFromClass(c);
    if (!key) return;
    
    MJExtensionSemaphoreCreate
    MJExtensionSemaphoreWait
    self.propertyKeysDict[key] = propertyKeys;
    MJExtensionSemaphoreSignal
}
+ (void)mj_setupObjectClassInArray:(MJObjectClassInArray)objectClassInArray
{
    [self mj_setupBlockReturnValue:objectClassInArray key:&MJObjectClassInArrayKey];
    
    MJExtensionSemaphoreCreate
    MJExtensionSemaphoreWait
    [[self propertyDictForKey:&MJCachedPropertiesKey] removeAllObjects];
    MJExtensionSemaphoreSignal
}

MJExtension 宏注释

// 信号量
#define MJExtensionSemaphoreCreate \
static dispatch_semaphore_t signalSemaphore; \
static dispatch_once_t onceTokenSemaphore; \
dispatch_once(&onceTokenSemaphore, ^{ \
    signalSemaphore = dispatch_semaphore_create(1); \
});

#define MJExtensionSemaphoreWait \
dispatch_semaphore_wait(signalSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

#define MJExtensionSemaphoreSignal \
dispatch_semaphore_signal(signalSemaphore);

参考:iOS GCD之dispatch_semaphore(信号量)

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