block性能考虑和线程安全

最新推荐文章于 2024-09-05 21:21:35 发布

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#objective-c #Block

性能考虑

频繁地创建和销毁大量的 block 可能会对性能造成影响，特别是当这些 block 被拷贝到堆上时。同时，block 捕获大量数据时也会增加内存使用。

在讨论性能考虑时，主要关注的是 block 的创建、拷贝到堆上以及捕获变量的成本。以下是针对“性能考虑”一点的一个示例：

假设你正在开发一个 iOS 应用，其中有一个列表视图（UITableView），你需要为每个单元格（cell）配置显示内容。你决定使用 block 来处理单元格的点击事件。如果你为每个单元格都创建一个新的 block 实例，并且这些 block 都需要拷贝到堆上并捕获一些数据，这可能会影响性能，尤其是在长列表中。

// 假设这个可变数组是一个共享资源
NSMutableArray *sharedMutableArray = [[NSMutableArray alloc] init];

// 定义一个 block 来添加数据到数组
void (^addObjectToArrayBlock)(id) = ^(id object) {
    // 这里的数组访问不是线程安全的
    [sharedMutableArray addObject:object];
};

// 启动多个线程执行 block
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 1");
});

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 2");
});

在这个简化的示例中，每次 `tableView:cellForRowAtIndexPath:` 方法被调用时，都会创建一个新的 `TableViewCellConfigureBlock` 实例。如果列表很长，这将导致大量的 block 被创建和销毁，从而对性能产生影响。

优化方法可能包括：

1. **避免不必要的 block 创建**：如果 block 不需要捕获任何变量，或者它能够在多个地方重用，可以将其定义为一个静态的 block 或者作为视图控制器的属性，从而避免在每次 `cellForRowAtIndexPath:` 方法调用时都创建新的 block。

2. **减少捕获的变量数量**：如果 block 需要捕获变量，尽量减少它们的数量和大小。例如，只捕获必要的变量，而不是整个对象或者上下文。

3. **慎重使用 block**：在性能敏感的代码路径中，特别是在循环或者频繁调用的方法中，慎重使用 block。评估是否有更高效的替代方案，例如直接使用方法调用或者函数指针。

通过这些优化，可以减少因 block 引起的性能开销，使应用运行得更加流畅。

线程安全

线程安全是指在多线程环境中，能够正确处理多个线程同时访问共享数据或资源的能力。在使用 block 时，如果 block 内部访问了共享资源，就需要确保这种访问是线程安全的。下面是一个例子：

假设你有一个应用，其中有一个共享的可变数组 `sharedMutableArray`，这个数组可能会被多个线程同时访问和修改。如果你创建了一个 block 来添加元素到这个数组，并且这个 block 被多个线程调用，那么就可能会出现线程安全问题。

// 假设这个可变数组是一个共享资源
NSMutableArray *sharedMutableArray = [[NSMutableArray alloc] init];

// 定义一个 block 来添加数据到数组
void (^addObjectToArrayBlock)(id) = ^(id object) {
    // 这里的数组访问不是线程安全的
    [sharedMutableArray addObject:object];
};

// 启动多个线程执行 block
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 1");
});

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 2");
});

在上面的代码中，`addObjectToArrayBlock` 被设计为将对象添加到 `sharedMutableArray` 中。如果两个（或更多）线程几乎同时执行这个 block，它们将同时尝试修改 `sharedMutableArray`。因为 `NSMutableArray` 不是线程安全的，这可能会导致数据损坏、崩溃或不可预测的行为。

为了解决这个问题，你需要采取措施来确保对 `sharedMutableArray` 的访问是线程安全的。一种常见的方法是使用 GCD 的同步锁定机制，例如使用 `dispatch_queue` 来串行化对共享资源的访问：

// 创建一个串行队列用于同步访问
dispatch_queue_t arrayAccessQueue = dispatch_queue_create("com.example.arrayAccessQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

void (^addObjectToArrayBlock)(id) = ^(id object) {
    // 使用串行队列保证线程安全
    dispatch_sync(arrayAccessQueue, ^{
        [sharedMutableArray addObject:object];
    });
};

// 启动多个线程执行 block
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 1");
});

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    addObjectToArrayBlock(@"Object 2");
});

在这个修改后的例子中，我们使用 `arrayAccessQueue` 串行队列来确保在任何时刻只有一个线程可以修改 `sharedMutableArray`。通过这种方式，我们保证了对共享资源的访问是线程安全的。