क्या स्विफ्ट चर परमाणु हैं?

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उद्देश्य-सी में आपको परमाणु और गैर-परमाणु गुणों में अंतर होता है:

@property (nonatomic, strong) NSObject *nonatomicObject;
@property (atomic, strong) NSObject *atomicObject;

मेरी समझ से आप कई थ्रेड्स से परमाणु के रूप में परिभाषित गुणों को सुरक्षित रूप से पढ़ और लिख सकते हैं, जबकि एक ही समय में कई थ्रेड्स से गैर-परमाणु गुणों या ivars को लिखने और एक्सेस करने के परिणामस्वरूप अनिर्धारित व्यवहार हो सकता है, जिसमें खराब एक्सेस त्रुटियां शामिल हैं।

तो अगर आप स्विफ्ट में इस तरह एक चर है:

var object: NSObject

क्या मैं इस चर को सुरक्षित रूप से समानांतर में पढ़ और लिख सकता हूं? (ऐसा करने के वास्तविक अर्थ पर विचार किए बिना)।

objective-c swift

— lassej
स्रोत

मुझे लगता है कि भविष्य में, शायद हम उपयोग कर सकते हैं @atomicया @nonatomic। या बस डिफ़ॉल्ट रूप से परमाणु। (स्विफ्ट इतनी अधूरी है, हम अभी बहुत कुछ नहीं बता सकते हैं)

— ब्रायन चेन

1

IMO, वे डिफ़ॉल्ट रूप से सब कुछ गैर-परमाणु बना देंगे, और शायद परमाणु सामान बनाने के लिए एक विशेष सुविधा प्रदान करेंगे।

— eonil

एक तरफ के रूप में, atomicआम तौर पर सरल डेटा प्रकारों को छोड़कर, किसी संपत्ति के साथ थ्रेड-सुरक्षित इंटरैक्शन के लिए पर्याप्त नहीं माना जाता है। वस्तुओं के लिए, आम तौर पर ताले (जैसे, NSLockया @synchronized) या जीसीडी कतार (जैसे, धारावाहिक कतार या "पाठक-लेखक" पैटर्न के साथ समवर्ती कतार) का उपयोग करके थ्रेड्स तक पहुंच को सिंक्रनाइज़ किया जाता है ।

— रोब

@Rob, सच, हालाँकि ऑब्जेक्टिव-सी (और संभवतः स्विफ्ट में) के संदर्भ की वजह से समवर्ती पढ़ना और परमाणु परिवर्तन के बिना एक चर में लिखना स्मृति भ्रष्टाचार का परिणाम हो सकता है। यदि सभी चर में सबसे खराब चीज होती है, तो यह एक "तार्किक" दौड़ की स्थिति होगी, अर्थात अप्रत्याशित व्यवहार।

— लस्सेज

मुझे गलत मत समझो: मुझे आशा है कि Apple जवाब / परमाणु व्यवहार प्रश्न का समाधान करता है। यह सिर्फ इतना है कि (ए) atomicवस्तुओं के लिए धागा-सुरक्षा सुनिश्चित नहीं करता है; और (बी) यदि कोई थ्रेड-सेफ्टी (अन्य चीजों के बीच, साथ-साथ पढ़ने / लिखने को रोकने) को सुनिश्चित करने के लिए उपर्युक्त सिंक्रोनाइज़ेशन तकनीकों में से एक का सही उपयोग करता है, तो परमाणु मुद्दा मूक है। लेकिन हमें अभी भी सरल डेटा प्रकारों के लिए इसकी आवश्यकता है / चाहते हैं, जहां atomicवास्तविक मूल्य है। अच्छा प्रश्न!

— रोब

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यह मान लेना बहुत जल्दी है क्योंकि कोई निम्न-स्तरीय दस्तावेज़ उपलब्ध नहीं है, लेकिन आप असेंबली से अध्ययन कर सकते हैं। हूपर डिस्सेम्बलर एक महान उपकरण है।

@interface ObjectiveCar : NSObject
@property (nonatomic, strong) id engine;
@property (atomic, strong) id driver;
@end

उपयोग objc_storeStrongऔर objc_setProperty_atomicगैर-परमाणु और परमाणु के लिए क्रमशः, जहां

class SwiftCar {
    var engine : AnyObject?    
    init() {
    }
}

का उपयोग करता swift_retainहै libswift_stdlib_coreऔर, जाहिरा तौर पर, में निर्मित थ्रेड सुरक्षा नहीं है।

हम अनुमान लगा सकते हैं कि अतिरिक्त कीवर्ड (इसी तरह @lazy) को बाद में शुरू किया जा सकता है।

अद्यतन ०/२०/१५ : इस ब्लॉगपोस्ट के अनुसार सिंग्लेटों पर तेजी से पर्यावरण आपके लिए कुछ मामलों को सुरक्षित बना सकता है, अर्थात:

class Car {
    static let sharedCar: Car = Car() // will be called inside of dispatch_once
}

private let sharedCar: Car2 = Car2() // same here
class Car2 {

}

अद्यतन ०५/२५/१६ : स्विफ्ट इवोल्यूशन प्रस्ताव https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0030-property-behavior-decls.dd पर नज़र रखें - यह ऐसा दिखता है @atomicव्यवहार को अपने आप से कार्यान्वित करना संभव होगा ।

— सैश ज़ैट्स
स्रोत

मैंने कुछ हालिया जानकारी के साथ अपने उत्तर को अपडेट किया, आशा है कि यह मदद करता है

— सैट ज़ेट्स

1

हे, हूपर डिस्सेम्बलर टूल के लिंक के लिए धन्यवाद। साफ-सुथरा दिखता है।

— C0D3

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धागा सुरक्षा के आसपास कोई भाषा निर्माण नहीं है। यह माना जाता है कि आप अपने स्वयं के थ्रेड सुरक्षा प्रबंधन करने के लिए प्रदान किए गए पुस्तकालयों का उपयोग करेंगे। थ्रेड सुरक्षा को लागू करने में आपके पास बड़ी संख्या में विकल्प होते हैं, जिनमें म्यूटेक्स तंत्र के रूप में pthread mutexes, NSLock और dispatch_sync शामिल हैं। इस विषय पर माइक ऐश की हालिया पोस्ट देखें: https://mikeash.com/pyblog/friday-qa-2015-02-06-locks-thread-safety-and-swift.html तो "कैन" के आपके प्रश्न का सीधा उत्तर मैं इस चर को सुरक्षित रूप से पढ़ता और लिखता हूं? " कोई नहीं।

— अच्छा डग
स्रोत

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इस सवाल का जवाब देना शायद जल्दबाजी होगी। वर्तमान में स्विफ्ट में एक्सेस मोडिफायर की कमी है, इसलिए कोड जोड़ने का कोई स्पष्ट तरीका नहीं है जो एक गुण गेट्टर / सेटर के चारों ओर संगामिति का प्रबंधन करता है। इसके अलावा, स्विफ्ट भाषा को अभी तक संगामिति के बारे में कोई जानकारी नहीं है! (इसमें केवीओ आदि का भी अभाव है ...)

मुझे लगता है कि भविष्य के रिलीज में इस सवाल का जवाब स्पष्ट हो जाएगा।

— Coline
स्रोत

willSetdidSet

— केवीओ

1

विलसेट, डिडसेट उन संपत्तियों के लिए अधिक है जिन्हें हमेशा एक कस्टम सेटर की आवश्यकता होती है क्योंकि उन्हें कुछ करना था। उदाहरण के लिए, एक रंग संपत्ति जिसे एक अलग मूल्य पर संपत्ति को बदलने पर एक दृश्य को फिर से तैयार करने की आवश्यकता होती है; अब यह आसान नहीं है।

— gnasher729

हां, मेरा मतलब है कि "एक पहला कदम" :) मेरा मानना है कि यह सुविधा के उपलब्ध होने का संकेत हो सकता है लेकिन अभी तक पूरी तरह से लागू नहीं हुआ है

— सैश ज़ेट्स

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विवरण

Xcode 9.1, स्विफ्ट 4
Xcode 10.2.1 (10E1001), स्विफ्ट 5

लिंक

कार्यान्वित प्रकार

मुख्य विचार

class Example {

    private lazy var semaphore = DispatchSemaphore(value: 1)

    func executeThreadSafeFunc1() {
        // Lock access. Only first thread can execute code below.
        // Other threads will wait until semaphore.signal() will execute
        semaphore.wait()
        // your code
        semaphore.signal()         // Unlock access
    }

    func executeThreadSafeFunc2() {
        // Lock access. Only first thread can execute code below.
        // Other threads will wait until semaphore.signal() will execute
        semaphore.wait()
        DispatchQueue.global(qos: .background).async {
            // your code
            self.semaphore.signal()         // Unlock access
        }
    }
}

परमाणु अभिगम का नमूना

class Atomic {

    let dispatchGroup = DispatchGroup()
    private var variable = 0

    // Usage of semaphores

    func semaphoreSample() {

        // value: 1 - number of threads that have simultaneous access to the variable
        let atomicSemaphore = DispatchSemaphore(value: 1)
        variable = 0

        runInSeveralQueues { dispatchQueue  in
            // Only (value) queqes can run operations betwen atomicSemaphore.wait() and atomicSemaphore.signal()
            // Others queues await their turn
            atomicSemaphore.wait()            // Lock access until atomicSemaphore.signal()
            self.variable += 1
            print("\(dispatchQueue), value: \(self.variable)")
            atomicSemaphore.signal()          // Unlock access
        }

        notifyWhenDone {
            atomicSemaphore.wait()           // Lock access until atomicSemaphore.signal()
            print("variable = \(self.variable)")
            atomicSemaphore.signal()         // Unlock access
        }
    }

    // Usage of sync of DispatchQueue

    func dispatchQueueSync() {
        let atomicQueue = DispatchQueue(label: "dispatchQueueSync")
        variable = 0

        runInSeveralQueues { dispatchQueue  in

            // Only queqe can run this closure (atomicQueue.sync {...})
            // Others queues await their turn
            atomicQueue.sync {
                self.variable += 1
                print("\(dispatchQueue), value: \(self.variable)")
            }
        }

        notifyWhenDone {
            atomicQueue.sync {
                print("variable = \(self.variable)")
            }
        }
    }

    // Usage of objc_sync_enter/objc_sync_exit

    func objcSync() {
        variable = 0

        runInSeveralQueues { dispatchQueue  in

            // Only one queqe can run operations betwen objc_sync_enter(self) and objc_sync_exit(self)
            // Others queues await their turn
            objc_sync_enter(self)                   // Lock access until objc_sync_exit(self).
            self.variable += 1
            print("\(dispatchQueue), value: \(self.variable)")
            objc_sync_exit(self)                    // Unlock access
        }

        notifyWhenDone {
            objc_sync_enter(self)                   // Lock access until objc_sync_exit(self)
            print("variable = \(self.variable)")
            objc_sync_exit(self)                    // Unlock access
        }
    }
}

// Helpers

extension Atomic {

    fileprivate func notifyWhenDone(closure: @escaping ()->()) {
        dispatchGroup.notify(queue: .global(qos: .utility)) {
            closure()
            print("All work done")
        }
    }

    fileprivate func runInSeveralQueues(closure: @escaping (DispatchQueue)->()) {

        async(dispatch: .main, closure: closure)
        async(dispatch: .global(qos: .userInitiated), closure: closure)
        async(dispatch: .global(qos: .utility), closure: closure)
        async(dispatch: .global(qos: .default), closure: closure)
        async(dispatch: .global(qos: .userInteractive), closure: closure)
    }

    private func async(dispatch: DispatchQueue, closure: @escaping (DispatchQueue)->()) {

        for _ in 0 ..< 100 {
            dispatchGroup.enter()
            dispatch.async {
                let usec = Int(arc4random()) % 100_000
                usleep(useconds_t(usec))
                closure(dispatch)
                self.dispatchGroup.leave()
            }
        }
    }
}

प्रयोग

Atomic().semaphoreSample()
//Atomic().dispatchQueueSync()
//Atomic().objcSync()

परिणाम

— वासिली बोर्नार्चुक
स्रोत

Github पर एक नमूना परियोजना अच्छा होगा!

— कालस

1

हैलो! यह पूरा नमूना है। Atomicकक्षा की प्रतिलिपि बनाएँ और इसका उपयोग करके चलाएंAtomic().semaphoreSample()

— वासिली बोर्नार्चुक

हां, मैंने पहले ही कर दिया था। सोचा कि यह अच्छा होगा, इसे एक ऐसी परियोजना के रूप में प्राप्त करें जो सबसे अधिक वर्तमान वाक्यविन्यास के लिए अद्यतन हो। स्विफ्ट के साथ सिंटैक्स हर समय बदलता रहता है। और आपका जवाब अब तक सबसे हाल का है :)

— क्लेअस

1

स्विफ्ट 5.1 से आप अपने गुणों के लिए विशिष्ट तर्क बनाने के लिए संपत्ति रैपर का उपयोग कर सकते हैं । यह परमाणु आवरण कार्यान्वयन है:

@propertyWrapper
struct atomic<T> {
    private var value: T
    private let lock = NSLock()

    init(wrappedValue value: T) {
        self.value = value
    }

    var wrappedValue: T {
      get { getValue() }
      set { setValue(newValue: newValue) }
    }

    func getValue() -> T {
        lock.lock()
        defer { lock.unlock() }

        return value
    }

    mutating func setValue(newValue: T) {
        lock.lock()
        defer { lock.unlock() }

        value = newValue
    }
}

कैसे इस्तेमाल करे:

class Shared {
    @atomic var value: Int
...
}

— उरी
स्रोत

0

यहां परमाणु संपत्ति आवरण है जिसका मैं बड़े पैमाने पर उपयोग करता हूं। मैंने वास्तविक लॉकिंग तंत्र को एक प्रोटोकॉल बनाया, इसलिए मैं विभिन्न तंत्रों के साथ अनुभव कर सकता था। मैंने सेमाफोरेस की कोशिश की DispatchQueues, और pthread_rwlock_t। pthread_rwlock_tक्योंकि यह सबसे कम भूमि के ऊपर, और एक प्राथमिकता व्युत्क्रमण के एक कम मौका है प्रतीत होता है चुना गया था।

/// Defines a basic signature that all locks will conform to. Provides the basis for atomic access to stuff.
protocol Lock {
    init()
    /// Lock a resource for writing. So only one thing can write, and nothing else can read or write.
    func writeLock()
    /// Lock a resource for reading. Other things can also lock for reading at the same time, but nothing else can write at that time.
    func readLock()
    /// Unlock a resource
    func unlock()
}

final class PThreadRWLock: Lock {
    private var rwLock = pthread_rwlock_t()

    init() {
        guard pthread_rwlock_init(&rwLock, nil) == 0 else {
            preconditionFailure("Unable to initialize the lock")
        }
    }

    deinit {
        pthread_rwlock_destroy(&rwLock)
    }

    func writeLock() {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwLock)
    }

    func readLock() {
        pthread_rwlock_rdlock(&rwLock)
    }

    func unlock() {
        pthread_rwlock_unlock(&rwLock)
    }
}

/// A property wrapper that ensures atomic access to a value. IE only one thing can write at a time.
/// Multiple things can potentially read at the same time, just not during a write.
/// By using `pthread` to do the locking, this safer then using a `DispatchQueue/barrier` as there isn't a chance
/// of priority inversion.
@propertyWrapper
public final class Atomic<Value> {

    private var value: Value
    private let lock: Lock = PThreadRWLock()

    public init(wrappedValue value: Value) {
        self.value = value
    }

    public var wrappedValue: Value {
        get {
            self.lock.readLock()
            defer { self.lock.unlock() }
            return self.value
        }
        set {
            self.lock.writeLock()
            self.value = newValue
            self.lock.unlock()
        }
    }

    /// Provides a closure that will be called synchronously. This closure will be passed in the current value
    /// and it is free to modify it. Any modifications will be saved back to the original value.
    /// No other reads/writes will be allowed between when the closure is called and it returns.
    public func mutate(_ closure: (inout Value) -> Void) {
        self.lock.writeLock()
        closure(&value)
        self.lock.unlock()
    }
}

— jamone
स्रोत