关键词:
回顾
在上篇博客已经对GCD
函数的同步性
/异步性
还有单例
的底层源码,作了详细的分析,那么本篇博客将对栅栏函数
,调度组
等底层源码进行探索分析!
iOS底层探索之多线程(六)—GCD源码分析(sync 同步函数、async 异步函数)
iOS底层探索之多线程(八)—GCD源码分析(函数的同步性、异步性、单例)
1. 栅栏函数基本介绍
1.1 栅栏函数的作用
栅栏函数的作⽤:
最直接的作⽤: 控制任务执⾏顺序,也就是达到同步的效果
dispatch_barrier_async
:前面的任务执行完毕,才会来到这里dispatch_barrier_sync
:作用相同,但是这个会堵塞线程,影响后面的执行
注意
:栅栏函数只能控制同一并发队列
1.2 栅栏函数使用举例
dispatch_barrier_async
举例
- 运行结果如下:
- 在同一个队列里面,
栅栏函数
前面的任务执行完了,栅栏函数里面的任务可以执行,但是不会堵塞线程
。 - 栅栏函数后面的任务还是可以执行的。但是栅栏函数前面的任务,是一定在栅栏函数内部任务之前执行的。
也就是
任务 1
和任务 2
是必然在栅栏函数前面执行。
dispatch_barrier_sync
:
代码还是👆上面的代码,就是把栅栏函数
的异步
改成同步
了,看看会发生什么样的效果?
- 控制台打印结果如下:
- 栅栏函数前面的任务还是正常执行了,但是后面的任务在栅栏函数的后面执行
- 栅栏函数堵塞了线程,栅栏函数后面的任务在栅栏函数的任务执行完成,才会去执行
还记得上面的一句话吗:
栅栏函数只能控制同一并发队列
,那么我们试试不是同一个并发队列情况,栅栏函数是否可以拦截住呢?
我们把栅栏函数
放在了另一个并发的队列里面,发现并没有拦截
住任务的执行,那么是不是异步
的原因呢?
那么现在去改成同步
看看能不能拦住呢?
从运行的结果来看,发现还是拦不住,说明不是同一个并发的队列,不管栅栏函数是不是同步或者异步,都是拦截不住的,只能是同一个并发队列才可以!
我们再来举个例子🌰,使用全局并发队列
看看
从打印结果来看,全局并发队列
也是拦不住的,只能是自定义
的并发队列
才可以,这是为什么呢?去底层源码看看是否可以找到答案!
2. 栅栏函数源码分析
2.1 流程跟踪
上面已经对栅栏函数
的作用有一个大致的认识,那么底层的实现逻辑是怎么样的呢?现在就去探索一下。
在源码里面搜索dispatch_barrier_sync
,跟流程会走到_dispatch_barrier_sync_f
– > _dispatch_barrier_sync_f_inline
这个_dispatch_barrier_sync_f_inline
方法我们之前分析死锁
的时候来过这里面,通过符号断点,这里会走_dispatch_sync_f_slow
方法,这里设置了DC_FLAG_BARRIER
的标签,对栅栏做标记!
这里也是之前同步产生死锁的时候来过的,通过下符号断点继续跟踪流程。
由此跟踪的流程为:_dispatch_sync_f_slow
--> _dispatch_sync_invoke_and_complete_recurse
--> _dispatch_sync_complete_recurse
,继续在源码里面跟踪发现定位到了这个_dispatch_sync_complete_recurse
方法。
这里是一个 do while
循环,判断当前队列里面是否有barrier
,有的话就dx_wakeup
唤醒执行,直到任务执行完成了,才会执行_dispatch_lane_non_barrier_complete
,表示当前队列任务已经执行完成了,并且没有栅栏函数了就会继续往下面的流程走。
#define dx_wakeup(x, y, z) dx_vtable(x)->dq_wakeup(x, y, z)
那么现在去看看dq_wakeup
这里我们之前分析同步和异步的时候也来过这里,这里全局并发的是
_dispatch_root_queue_wakeup
,串行和并发的是_dispatch_lane_wakeup
,那么两者有什么不一样呢?
2.3 自定义的并发队列分析
我们先去看看自定义的并发队列的_dispatch_lane_wakeup
_dispatch_lane_wakeup(dispatch_lane_class_t dqu, dispatch_qos_t qos,
dispatch_wakeup_flags_t flags)
dispatch_queue_wakeup_target_t target = DISPATCH_QUEUE_WAKEUP_NONE;
if (unlikely(flags & DISPATCH_WAKEUP_BARRIER_COMPLETE))
return _dispatch_lane_barrier_complete(dqu, qos, flags);
if (_dispatch_queue_class_probe(dqu))
target = DISPATCH_QUEUE_WAKEUP_TARGET;
return _dispatch_queue_wakeup(dqu, qos, flags, target);
-
判断是否为
barrier
形式的,会调用_dispatch_lane_barrier_complete
方法处理 -
如果没有
barrier
形式的,则走正常的并发队列流程,调用_dispatch_queue_wakeup
方法。 -
_dispatch_lane_barrier_complete
- 如果是串行队列,则会进行等待,等待其他的任务执行完成,再按顺序执行
- 如果是并发队列,则会调用
_dispatch_lane_drain_non_barriers
方法将栅栏之前的任务执行完成。 - 最后会调用
_dispatch_lane_class_barrier_complete
方法,也就是把栅栏拔掉了,不拦了,从而执行栅栏之后的任务。
2.3 全局并发队列分析
- 全局并发队列,
dx_wakeup
对应的是_dispatch_root_queue_wakeup
方法,查看源码实现
void
_dispatch_root_queue_wakeup(dispatch_queue_global_t dq,
DISPATCH_UNUSED dispatch_qos_t qos, dispatch_wakeup_flags_t flags)
if (!(flags & DISPATCH_WAKEUP_BLOCK_WAIT))
DISPATCH_INTERNAL_CRASH(dq->dq_priority,
"Don't try to wake up or override a root queue");
if (flags & DISPATCH_WAKEUP_CONSUME_2)
return _dispatch_release_2_tailcall(dq);
- 全局并发队列这个里面,并没有对
barrier
的判断和处理,就是按照正常的并发队列来处理。 - 全局并发队列为什么没有对栅栏函数进行处理呢?因为全局并发队列除了被我们使用,系统也在使用。
- 如果添加了栅栏函数,会导致队列运行的阻塞,从而影响系统级的运行,所以栅栏函数也就不适用于全局并发队列。
3. 总结
- 使用栅栏函数的时候,要和其他需要执行的任务必须在同一个队列中
- 使用栅栏函数不能使用全局并发队列
- 除了我们使用,系统也在使用。
- 如果添加了栅栏函数,会导致队列运行的阻塞,影响系统级的运行
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