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Swift 中有趣的actor
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Swift 中有趣的actor

Date
Created
Nov 19, 2024 09:23 AM
Descrption
Tags
iOS
Swift
技术知识
notion image
Swift 的 actor 模型是从 Swift 5.5 引入的一种新型并发模型，用于帮助开发者编写安全、高效的并发代码。它的核心思想是通过将共享状态限制在 actor 中，从而减少数据竞争（data race）和同步错误的发生。
核心概念
1. actor 是一种引用类型
它类似于 class，但它有自己的隔离机制，用于在并发环境中管理共享状态。
actor BankAccount {
    var balance: Double = 0.0

    func deposit(amount: Double) {
        balance += amount
    }

    func withdraw(amount: Double) -> Bool {
        guard balance >= amount else {
            return false
        }
        balance -= amount
        return true
    }
}
  • 在 actor 内部，属性和方法是线程安全的。
  • 外部调用 actor 的方法时，会自动使用异步调用。
2. 数据隔离
Actor 确保只有一个任务可以同时访问其内部状态。也就是说，actor 内部的属性默认是受保护的，不能在多个线程中并发访问。
let account = BankAccount()

Task {
    await account.deposit(amount: 100.0)
    let success = await account.withdraw(amount: 50.0)
    print("Withdrawal success: \(success)")
}
3. 异步访问
由于 actor 的状态是隔离的，外部访问需要通过 await 来处理。这样可以让编译器强制开发者意识到可能存在的异步操作。
4. 不可变值可以直接访问
actor 内的常量（let 声明）或 nonisolated 修饰的属性，可以直接被外部同步访问，因为它们是线程安全的。
actor Counter {
    let name: String
    var value: Int = 0

    init(name: String) {
        self.name = name
    }

    func increment() {
        value += 1
    }
}

let counter = Counter(name: "Test Counter")
print(counter.name) // 可直接访问
5. 跨 Actor 通信
如果一个 actor 需要与另一个 actor 交互，通信也是通过异步的方式完成的。
actor Logger {
    func log(message: String) {
        print("Log: \(message)")
    }
}

actor Worker {
    let logger = Logger()

    func doWork() async {
        await logger.log(message: "Work started")
    }
}
和其他并发模型的比较
与 GCD 和锁的区别
  • actor 抽象了低层的线程管理和锁机制，让开发者更关注业务逻辑，而不是同步细节。
与 class 的区别
actor 和 class 的核心区别是线程安全性：
  • class 的属性需要手动管理线程安全。
  • actor 的属性默认是线程安全的。
与其他语言（如 Kotlin 或 Java 的 Actor 模型）的比较
  • Swift 的 actor 更加现代化，结合了 Swift 的异步/等待语法，使得代码更加清晰和易读。
注意事项
1. 性能开销
虽然 actor 提供了线程安全性，但它也带来了上下文切换和异步调用的开销。在性能关键场景中，可能需要权衡使用 actor 的利弊。
2. actor 不适合所有场景
对于简单的线程安全需求，可能使用 DispatchQueue 或 lock 更直接。
3. 与现有代码集成
如果你的项目中有大量现有代码，迁移到 actor 模型需要一定的改动。
适用场景
  • 需要在多线程环境中共享状态，但不想手动管理锁。
  • 数据竞争可能会引发严重问题的场景。
  • 想要简化并发代码并提高代码可读性。
 
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