Swift并发同步原语——Semaphore介绍及常见问题解决方案

Swift并发同步原语——Semaphore介绍及常见问题解决方案

Semaphore A Synchronization Primitive for Swift Concurrency 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/semaphore2/Semaphore

基础介绍

Semaphore 是一个为Swift并发编程设计的同步原语，它提供了一种不同于传统 DispatchSemaphore 的信号量实现。在 Semaphore 中，任务（task）会通过等待（await）信号而不是阻塞线程来挂起执行，直到信号量发出信号。这使得并发编程在Swift中变得更加高效和易于管理。该项目的编程语言是Swift，并且它支持iOS、macOS、tvOS和watchOS等多个平台。

新手常见问题及解决步骤

问题一：如何正确初始化和使用Semaphore？

问题描述：新手可能会对如何创建和使用 AsyncSemaphore 感到困惑。

解决步骤：

1. 初始化 AsyncSemaphore 时需要指定一个值，这个值表示可用的信号数量。
2. 使用 wait() 方法挂起当前任务，直到有信号可用。
3. 使用 signal() 方法发出一个信号，允许一个等待的任务继续执行。

let semaphore = AsyncSemaphore(value: 1) // 初始化信号量为1
await semaphore.wait() // 等待信号
// 执行需要的操作
semaphore.signal() // 发出信号

问题二：如何使用Semaphore来限制并发访问？

问题描述：在使用并发下载任务时，如何限制同时进行的任务数量。

解决步骤：

1. 创建一个 Downloader 类，其中包含一个 AsyncSemaphore 实例，其值设置为允许的最大并发任务数。
2. 在 download 方法中使用 wait() 和 signal() 来控制并发访问。

class Downloader {
    private let semaphore: AsyncSemaphore
    
    init(maxDownloadCount: Int) {
        semaphore = AsyncSemaphore(value: maxDownloadCount)
    }
    
    func download() async throws -> Data {
        try await semaphore.wait() // 等待信号
        defer {
            semaphore.signal() // 发出信号
        }
        // 执行下载操作
    }
}

问题三：如何处理任务取消时的Semaphore？

问题描述：任务在等待Semaphore时如何响应取消操作。

解决步骤：

1. 使用 waitUnlessCancelled() 替代 wait() 方法，这样如果任务在等待期间被取消，则会抛出 CancellationError。
2. 在调用 waitUnlessCancelled() 的代码中捕获可能抛出的 CancellationError。

do {
    try await semaphore.waitUnlessCancelled() // 等待信号，支持取消
    // 执行需要的操作
} catch {
    // 处理任务取消的情况
}

Semaphore A Synchronization Primitive for Swift Concurrency 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/semaphore2/Semaphore