GCD 真的是线程安全的吗？

Question

我研究过 GCD 和线程安全。 在苹果文档中，GCD 是线程安全的，这意味着多个线程可以访问。 而且我了解了线程安全的含义，即当多个线程访问某个对象时总是给出相同的结果。

我认为 Thread-Safe 和 GCD 的 Thread-Safe 的含义是不一样的，因为我测试了下面写的一些情况，总和为 0 到 9999。

当我多次执行以下代码时，“something.n”值不一样。 如果 GCD 是线程安全的，为什么 "something.n" 的值不一样？

我真的很困惑..你能帮帮我吗？ 我真的很想掌握线程安全！！！

class Something {
    var n = 0
}
class ViewController: UIViewController {
    let something = Something()
    var concurrentQueue = DispatchQueue(label: "asdf", attributes: .concurrent)
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        let group = DispatchGroup()
        for idx in 0..<10000 {
            concurrentQueue.async(group: group) {
                self.something.n += idx
            }
        }
    
        group.notify(queue: .main ) {
            print(self.something.n)
        }
    }
}

Answer 1

你说：

我研究过 GCD 和线程安全。在苹果文档中，GCD 是线程安全的，这意味着多个线程可以访问。而且我了解了线程安全的含义，即当多个线程访问某个对象时总是给出相同的结果。

他们在说同样的话。一个代码块只有在可以安全地同时从不同线程调用它时才是线程安全的（并且这种线程安全性是通过确保代码的关键部分不能在一个线程上与另一个线程同时运行来实现的线程）。

但让我们明确一点：Apple 并不是说​​如果您使用 GCD，您的代码就自动是线程安全的。是的，调度队列对象本身是线程安全的（即，您可以安全地从任何您想要的线程调度到队列），但这并不意味着您自己的代码一定是线程安全的。如果一个人的代码同时从多个线程访问同一内存，则必须提供自己的同步以防止与任何其他访问同时写入。

在早于 GCD 的 Threading Programming Guide: Synchronization 中，Apple 概述了用于同步代码的各种机制。您还可以使用 GCD 串行队列进行同步。如果您使用并发队列，则如果您使用“屏障”进行写操作，则可以实现线程安全。实现线程安全的多种方式见this answer后半部分。

但要清楚，Apple 并没有引入不同的“线程安全”定义。正如他们在上述guide 中所说：

在线程安全方面，好的设计是您拥有的最佳保护。避免共享资源并最小化线程之间的交互可以降低这些线程相互干扰的可能性。然而，完全无干扰的设计并不总是可行的。在您的线程必须交互的情况下，您需要使用同步工具来确保它们在交互时安全地进行。

在引入 GCD 时发布的Concurrency Programming Guide: Migrating Away from Threads: Eliminating Lock-Based Code 中，Apple 表示：

对于线程代码，锁是同步对线程间共享资源的访问的传统方法之一。 ...您可以创建一个队列来序列化访问该资源的任务，而不是使用锁来保护共享资源。

但他们并不是说你可以只使用 GCD 并发队列并自动实现线程安全，而是说通过谨慎和正确使用 GCD 队列，可以在不使用锁的情况下实现线程安全。

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顺便说一句，Apple 提供了工具来帮助您诊断您的代码是否是线程安全的，即 Thread Sanitizer (TSAN)。见Diagnosing Memory, Thread, and Crash Issues Early。

Answer 2

您当前的队列是并发的

var concurrentQueue = DispatchQueue(label: "asdf", attributes: . concurrent)

这意味着代码可以在每个async中以任意顺序运行

每次运行都有不同的顺序，但变量一次只能由一个部分访问