使用 DispatchQueue 实现 Swift 数组同步

Question

如果从同一个线程（线程 1 主线程）调用 uploadFailed(for id: String)、uploadSuccess() 和 updateOnStart(_ id: String)，我知道我们不需要同步队列。如果每次上传时从不同的线程调用函数怎么办。我在哪里确保同步？是上传和状态还是只是状态？

enum FlowState {
 case started(uploads: [String])
 case submitted
 case failed
}

class Session {
 var state: FlowState
 let syncQueue: DispatchQueue = .init(label: "Image Upload Sync Queue",
                                      qos: .userInitiated,
                                      attributes: [],
                                      autoreleaseFrequency: .workItem)

 init(state: FlowState) {
   self.state = state
 }

 mutating func updateOnStart(_ id: String) {
  guard case .started(var uploads) = state else {
    return
  }

  uploads.append(id)

  state = .started(uploads)
}

  mutating func uploadFailed(for id: String) {
   guard case .started(var uploads) = state else {
    return
   }

   uploads.removeAll { $0 == id }

   if uploads.isEmpty {
      state = .failed
   } else {
      state = .started(uploads)
   }
 }

 mutating func uploadSuccess() {
  state = .submitted
 }

}

我们是否同步uploads 数组操作和如下状态？

syncQueue.sync {
  uploads.append(id)

  state = .started(uploads)
}


syncQueue.sync {
  uploads.removeAll { $0 == id }

   if uploads.isEmpty {
      state = .failed
   } else {
      state = .started(uploads)
   }
}

或

syncQueue.sync {
  state = .started(uploads)
}

syncQueue.sync {
  if uploads.isEmpty {
    state = .failed
  } else {
    state = .started(uploads)
  }
}

网络调用的完成处理程序可以更新Session 的state 属性。例如，用户选择 10 张图像并上传。完成后，它可能是失败或成功。对于我们上传的每张图片，我们都会缓存资源id，如果上传失败，我们会将其删除。当所有图片上传失败时，我们更新状态.failed。我们只关心上传一张图片。当单张图片上传时，我们将状态更新为.submitted

Answer 1

使用同步来确保与FlowState 的线程安全交互是完全有效的。

一些观察：

1. 您提出了两种选择：

   syncQueue.sync {
       uploads.append(id)
   
       self.state = .started(uploads)
   }
   

   或者

   syncQueue.sync {
       state = .started(uploads)
   }
   

   这些都不对。如果线程 1 和线程 2 同时调用这个例程怎么办？考虑：

   • 线程 1 检索到 uploads
   • 线程 2 检索到相同的uploads；
   • 然后线程 1 进入它的 sync 块并将一条记录附加到它的本地副本，保存它，然后离开它的 sync 闭包；
   • 然后线程 2 进入它的 sync 块并将不同的记录附加到它自己的本地副本（没有由线程 1 添加的记录），保存它，然后离开它的 sync 闭包。
      

   在这种情况下，您将丢失附加的线程 1。

   因此，您需要采用第三种更广泛的同步机制，将检索、附加和存储uploads 的整个过程封装在一个同步机制中：

   syncQueue.sync {
       guard case .started(var uploads) = self.state else {
           return
       }
   
       uploads.append(id)
   
       state = .started(uploads)
   }
   

2. 如果您还没有，我建议您在开发和测试期间打开thread sanitizer (TSAN)。它可能会帮助您发现这些问题。

3. 您没有显示任何对 state 的额外读取，但如果有任何其他读取，请确保您也同步读取。与state 的所有交互都必须同步。

4. 一个微妙的问题：如果您要同步对 state 的访问，请确保将其设置为 private，以便没有外部代码可以访问它（否则您可能会阻碍您确保线程安全的交互）。您需要将所有读取和写入都包含在同步机制中。

   您可能也应该将同步队列设为私有，因为也不需要公开它。