Objective-C線程安全計數器

Question

我試圖以線程安全的方式控制網絡活動指示器。

以下是我現在正在做的方式，但我認爲必須有更好的方法來做到這一點。我正在尋找使用鎖，但它看起來像一個昂貴的操作。我一直在看OSAtomicAdd，但不知道如何在這種情況下使用它。

+ (void)start 
{ 
    [self counterChange:1]; 
} 

+ (void)stop 
{ 
    [self counterChange:-1]; 
} 

+ (void)counterChange:(NSUInteger)change 
{ 
    static NSUInteger counter = 0; 
    static dispatch_queue_t queue; 
    if (!queue) { 
     queue = dispatch_queue_create("NetworkActivityIndicator Queue", NULL); 
    } 
    dispatch_sync(queue, ^{ 
     if (counter + change <= 0) { 
      counter = 0; 
      [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = NO; 
     } else { 
      counter += change; 
      [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = YES; 
     } 
    }); 
} 

怎麼能這樣做使用OSAtomicAdd？

Answer 1

單靠OSAtomicAdd這樣的東西就不能僅僅依靠這樣的東西來同步這種操作。整個操作需要鎖定，以確保其成功運行。

考慮this answer建議的解決方案，它基本上可以歸結爲這樣：

static volatile int32_t NumberOfCallsToSetVisible = 0; 
int32_t newValue = OSAtomicAdd32((setVisible ? +1 : -1), &NumberOfCallsToSetVisible); 
[[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:(newValue > 0)]; 

如果這個代碼是從一個線程調用，setVisible設置爲YES，調用OSAtomicAdd32是要加1 NumberOfCallsToSetVisible導致newValue被設置爲1

現在考慮如果在執行下一行之前線程被搶佔發生了什麼，而另一個線程用setVisible設置爲調用函數。這一次調用OSAtomicAdd32將要從NumberOfCallsToSetVisible導致newValue 1。減去被設置爲0。

如果此第二線程繼續，並且執行下一行，newValue是不大於零，所以setNetworkActivityIndicatorVisible方法將請撥打NO。在這一點上，活動指標無論如何都是不可見的，所以這沒有任何作用，但它也沒有任何傷害。

然而，最終我們要切換回哪裏newValue設置爲1的第一個線程所以當線程執行的下一行，newValue明顯大於零，且setNetworkActivityIndicatorVisible方法將YES被稱爲，使活動指示符可見。

因此，我們已經調用的函數一旦與setVisible設置爲YES，最後再用setVisible設置爲NO。你會期望這會導致活動指標不可見，但這並非如此。事實上，如果沒有其他呼叫，它將永遠保持可見。這顯然是不正確的。

底線是你需要將整個東西包裝在@synchronize塊或類似的東西。

Answer 2

而不是OSAtomicAdd32，我會推薦使用來自同一功能家族的OSAtomicCompareAndSwap32。

+ (void)counterChange:(NSUInteger)change 
{ 
    static int32_t counter = 0; 
    int32_t localCounter, newCounter; 
    do 
    { 
    localCounter = counter; 
    newCounter = localCounter + change; 
    newCounter = newCounter <= 0 ? 0 : newCounter; 
    } while (!OSAtomicCompareAndSwap32(localCounter, newCounter, &counter)); 
    [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = counter > 0; 
} 

功能將比較localCounter反對counter當前值，且僅當它們匹配它將改變counter到newCounter，它的所有原子。如果其他線程更改counter在當前線程需要localCounter和撥打OSAtomicCompareAndSwap32之間，檢查將失敗，並且它將重試。

即使看起來它可能會留下一些線程永遠循環，這種結構在現實世界中足夠安全。

Answer 3

NSLock（適用於iOS 2.0+和OS X 10.0+）是您正在尋找的。

NSLock對象用於協調同一應用程序中多個執行線程的操作。 NSLock對象可用於調解對應用程序全局數據的訪問或保護代碼的關鍵部分，從而允許它以原子方式運行。

你可以在你的應用程序代理初始化鎖，並呼籲它-lock和-unlock周邊計數器代碼：

// Assuming the application delegate implements -counterChangeLock 
// to return a momoized instance of NSLock 

+ (NSLock *)counterChangeLock 
{ 
    return [(AppDelegate *)([UIApplication sharedApplication].delegate) counterChangeLock]; 
} 

+ (void)start 
{ 
    [[self counterChangeLock] lock]; // blocks if counter is locked already 

    // safely increment counter 

    [[self counterChangeLock] unlock]; 
} 

+ (void)stop 
{ 

    [[self counterChangeLock] lock]; 

    // safely decrement counter 

    [[self counterChangeLock] unlock]; 
} 

Answer 4

我不知道爲什麼正在使用這些原子操作時，它複雜化這個問題並沒有解決我們需要修復線程同步的事實，因爲它告訴UIApplication我們需要的數量。

使用@synchronized的建議是正確的解決方案，因爲它爲您提供了一個增量和調用UIApplication的互斥體。如果基準@synchronized，你會看到它的速度驚人的快，這種事情是罕見的，原子變量&比較和交換是容易出錯和不必要的。不這樣做的唯一原因是如果（自我）在許多其他部分同步，在這種情況下，您可以爲此保留NSObject或使用NSLock &等價物。

因此：

+ (void) incrementActivityCounter { 
    [self changeActivityCounter:1]; 
} 

+ (void) decrementActivityCounter { 
    [self changeActivityCounter:-1]; 
} 

+ (void) changeActivityCounter:(int)change { 
    static int counter = 0; 
    @synchronized(self) { 
     counter += change; 
     [[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:counter > 0]; 
    } 
} 

Answer 5

的UIApplication的networkActivityIndi​​catorVisible是一個非原子屬性，因此它應該只從主線程使用。因此，不需要同步計數器，因爲它不應該從線程調用。一個簡單的靜態int和增量的停止開始和減少是所有需要的。