Swift DispatchQueue：串行或并行

Question

在我的应用程序中，我必须同时在后台解压缩多个文件。哪个代码会在多个线程上并行执行 compressedFiles 数组：

for file in compressedFiles {
  DispatchQueue.global(qos: .userInteractive).async {
    let work = DispatchGroup()
    work.enter()
    file.decompress()
    work.leave()
  }
}

或：

DispatchQueue.global(qos: .userInteractive).async {
  for file in compressedFiles {
    let work = DispatchGroup()
    work.enter()
    file.decompress()
    work.leave()
  }
}

此外，如果我想在其中一个文件解压过程完成后得到通知，如何利用 DispatchGroup class？ wait() 和 notify() 放在哪里？

谢谢。

Answer 1

调度组需要在循环之外，每个 enter 需要在循环内但在包含 leave 的线程之外。但是整个代码也需要在它自己的调度队列中，因为你不能在主队列上阻塞（等待）。

let queue = DispatchQueue(label:"myqueue")
queue.async {
    let work = DispatchGroup()
    for file in compressedFiles {
        work.enter()
        DispatchQueue.global(qos: .userInteractive).async {
            file.decompress()
            work.leave()
        }
    }
    work.notify... // get on main thread here?
}

Answer 2

您的第二个示例将运行按顺序排列它们。它正在执行一次调度，运行一个接一个地处理它们。您的第一个示例将运行它们并行，将每个分配给不同的工作线程。不幸的是，两者都没有正确使用调度组。

关于调度组，您应该在循环之前定义它，并且在调用 async 之前 enter 定义它。但仅当您从 async 调用中调用异步进程时，才需要手动调用 enter 和 leave。但考虑到 decompress 可能是一个同步过程，您只需将组提供给 async，它将为您处理所有事情：

let group = DispatchGroup()

for file in compressedFiles {
    DispatchQueue.global(qos: .userInteractive).async(group: group) {
        file.decompress()
    }
}

group.notify(queue: .main) {
    // all done
}

但是与其担心调度组逻辑，并行示例中还有更深层次的问题。具体来说，它会遭受线程爆炸的困扰，它可能会超过 CPU 上的可用内核数。更糟糕的是，如果您有很多文件要解压缩，您甚至可以超过 GCD 在其池中的工作线程数量限制。当发生这种情况时，它可以阻止运行在 GCD 上针对该 QoS 进行任何其他操作。相反，您想运行它并行，但您希望将它限制在合理的并发度，同时仍然享受并行性，以避免耗尽其他任务的资源。

如果您希望它运行并行，但又要避免线程爆炸，通常会达到 concurrentPerform。这提供了 CPU 支持的最大并行度，但防止了线程爆炸可能导致的问题：

DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
    DispatchQueue.concurrentPerform(iterations: compressedFiles.count) { index in
        compressedFiles[index].decompress()
    }
    
    DispatchQueue.main.async {
        // all done
    }
}

这会将并行度限制为设备内核允许的最大值。它还消除了派遣组的需要。

或者，如果您想享受并行性，但并发度较低（例如，为其他任务留出一些核心，以尽量减少峰值内存使用等），您可以使用操作队列和 maxConcurrentOperationCount:

let queue = OperationQueue()
queue.maxConcurrentOperationCount = 4  // a max of 4 decompress tasks at a time

let completion = BlockOperation {
    // all done
}

for file in compressedFiles {
    let operation = BlockOperation {
        file.decompress()
    }
    completion.addDependency(operation)
    queue.addOperation(operation)
}

OperationQueue.main.addOperation(completion)

或者马特指出，在 iOS 13（或 macOS 10.15）及更高版本中，您可以：

let queue = OperationQueue()
queue.maxConcurrentOperationCount = 4

for file in compressedFiles {
    queue.addOperation {
        file.decompress()
    }
}

queue.addBarrierBlock {
    DispatchQueue.main.async {
        // all done
    }
}

Swift DispatchQueue：串行或并行

Swift DispatchQueue: Serial or parallel

concurrency

multithreading

grand-central-dispatch

swift