GCD高级用法－信号量

GCD中的信号量是指 Dispatch Semaphore。

所谓信号，类似于道路上的信号灯，一种用来标识等待还是通过的标志。绿灯通过，红灯等待。道路中通过信号灯的颜色标识通过和等待，而Dispatch Semaphore中通过“计数”来标识通过和等待。

GCD的Dispatch Semaphore提供了三个函数操作Semaphore：

dispatch_semaphore_create  //创建一个semaphore
dispatch_semaphore_signal　//发送一个信号
dispatch_semaphore_wait　　//等待信号
    
    /*
     通过dispatch_semaphore_create 函数创建一个Semaphore并初始化信号的总量。
     通过dispatch_semaphore_signal 函数发送一个信号，让信号总量加1。
     通过dispatch_semaphore_wait可以使总信号量减1，当信号总量为0时就会一直等待，否则就可以正常执行
     */

接下来详细说明一下这3个函数：

dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);

通过dispatch_semaphore_create 函数生成Dispatch Semaphore。参数表示计数的初始值，上面设置的初始值为1。

long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t semaphore, dispatch_time_t timeout);

如果此时semaphore信号量的值 >= 1时：对semaphore计数进行减1,然后dispatch_semaphore_wait 函数返回。该函数所处线程就继续执行下面的语句。

如果此时semaphore信号量的值 = 0时：那么就阻塞该函数所处的线程,阻塞时长为timeout指定的时间，如果阻塞时间内semaphore的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，该函数所处线程获得了信号量被唤醒。然后对semaphore计数进行减1并返回，继续向下执行。如果阻塞时间内没有获取到信号量唤醒线程或者信号量的值一直为0，那么就要等到指定的阻塞时间后，该函数所处线程才继续向下执行。

dispatch_semaphore_wait 函数返回值为long类型；

当返回值为0时：说明semaphore的值大于等于1，或者在timeout指定时间之内，该函数所处的线程被成功唤醒（比如通过dispatch_semaphore_signal将线程唤醒）。

当返回值不为0时：说明semaphore的值等于0，此时timeout指定时间内该函数所处的线程处于阻塞。

另外，dispatch_semaphore_wait 函数的返回值也dispatch_group_wait 函数相同,可以通过返回值可以进行分支处理。

dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);

long result = dispatch_semaphore_wait(semaphore, 1ull * NSEC_PER_SEC);

if (result == 0) {
    /* 返回0时，可安全地执行需要进行排他控制的处理。该处理结束后通过dispatch_semaphore_signal 函数将Dispatch Semaphore 的计数值加1. */

}else{
   /* 说明semaphore的值等于0，此时timeout指定时间内该函数所处的线程处于阻塞 */

}

long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);

当返回值为0时：表示当前并没有线程等待其处理的信号量，其处理的信号量的值加1即可。

当返回值不为0时：表示其当前有（一个或多个线程）等待其处理的信号量，并且该函数唤醒了一个“等待的线程”（当线程有优先级时，唤醒优先级最高的线程；否则随机唤醒）。

通过下面案例，看看Dispatch Semaphore的几个函数在实际开发中的应用：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    
    NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc]init];
    for (NSInteger i = 0; i < 100000; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            /*
             此时semaphore信号量的值如果 >= 1时：对semaphore计数进行减1,然后dispatch_semaphore_wait 函数返回。该函数所处线程就继续执行下面的语句。
             
             此时semaphore信号量的值如果=0：那么就阻塞该函数所处的线程,阻塞时长为timeout指定的时间，如果阻塞时间内semaphore的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，该函数所处线程获得了信号量被唤醒。然后对semaphore计数进行减1并返回，继续向下执行。 如果阻塞时间内没有获取到信号量唤醒线程或者信号量的值一直为0，那么就要等到指定的阻塞时间后，该函数所处线程才继续向下执行。
             
             执行到这里semaphore的值总是1
             */
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            
            /* 因为dispatch_semaphore_create创建的semaphore的初始值为1，执行完上面的
             dispatch_semaphore_wait函数之后，semaphore计数值减1会变为0，所以可访问array对象的线程只有1个，因此可安全地对array进行操作。
             */
            [array addObject:[NSNumber numberWithInteger:i]];
            
            /*
             对array操作之后，通过dispatch_semaphore_signal将semaphore的计数值加1，此时semaphore的值由变成了1，所处
             */
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }
}

GCD高级用法－信号量

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