苹果文档中的GCD生产者-消费者解决方案有误？

Question

苹果文档中的GCD生产者-消费者解决方案有误？

iosmultithreadingmacosgrand-central-dispatchproducer-consumer

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在苹果的并发编程指南中的“迁移线程”一节中，有一个名为更改生产者-消费者实现的部分，声称可以使用GCD简化典型的多步骤pthread mutex +条件变量实现。通过使用调度队列，您可以将生产者和消费者的实现简化为单个调用。

dispatch_async(queue, ^{
  // Process a work item.
});

当您的生产者有工作要完成时，它只需将该工作添加到队列中，让队列处理该项任务。

生产者-消费者问题也被称为有界缓冲区问题，然而上述内容未提及缓冲区、其边界或消费者，更不用说阻塞生产者和消费者以避免过度/欠载。

这怎么可能是有效的解决方案呢？

- Rhythmic Fistman

但从性能的角度来看，在这种情况下，什么才是更好的选择呢？是同时运行生产者和消费者的两个线程，在系统初始化时启动，还是采用GCD路线，当生产者有更多数据要添加时，调度一个异步线程（因为调度线程也需要一定的时间）。 - ichthyocentaurs

队列就是缓冲区。 - James Bush

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- user557219 · Accepted Answer

在那份苹果文档中所描述的解决方案中：

没有缓冲区，因为不需要缓冲区；
系统负载是限制因素；
消费者是任务。

假设你有多个生产者和消费者，生产者将数据放入共享缓冲区，而消费者从该共享缓冲区读取数据。使用信号量或监视器来同步访问共享缓冲区，并且缓冲区大小是固定的，以便根据正在被消耗的速率限制正在被生产的数据量，从而限制生产者。

在Grand Central Dispatch下，消费者是分派到队列的任务。由于任务是Objective-C块，因此生产者不需要缓冲区来告诉消费者应该处理的数据：Objective-C块会自动捕获它们引用的对象。

例如：

// Producer implementation
while (…) {
    id dataProducedByTheProducer;

    // Produce data and place it in dataProducedByTheProducer
    dataProducedByTheProducer = …;

    // Dispatch a new consumer task
    dispatch_async(queue, ^{
        // This task, which is an Objective-C block, is a consumer.
        //
        // Do something with dataProducedByTheProducer, which is
        // the data that would otherwise be placed in the shared
        // buffer of a traditional, semaphore-based producer-consumer
        // implementation.
        //
        // Note that an Objective-C block automatically keeps a
        // strong reference to any Objective-C object referenced
        // inside of it, and the block releases said object when
        // the block itself is released.

        NSString *s = [dataProducedByTheProducer …];
    });
}

生产者可以放置与其所能生成的数据一样多的消费者任务。然而，这并不意味着GCD会以相同的速率触发消费者任务。GCD使用操作系统信息来控制根据当前系统负载执行的任务数量。生产者本身没有被限制，大多数情况下也不需要被限制，因为GCD具有固有的负载平衡。

如果实际上需要限制生产者，则一种解决方案是拥有一个主节点，它将分派n个生产者任务，并让每个消费者在完成工作后通知主节点（通过一个任务），主节点将再次分派另一个生产者任务。或者，消费者本身可以在完成后分派生产者任务。

具体回答您提出的问题：

生产者-消费者问题也称为有界缓冲区问题，但上述内容没有提到缓冲区。

不需要共享缓冲区，因为消费者是Objective-C块，它们自动捕获它们引用的数据。

它的边界。

GCD根据当前系统负载限制分派任务的数量。

或者消费者。

消费者是分派到GCD队列的任务。

更不用说为了避免过度/不足运行而阻塞生产者和消费者了。

由于没有共享缓冲区，因此无需阻塞。由于每个消费者都是一个Objective-C块，通过Objective-C块上下文捕获机制捕获生成的数据，因此消费者与数据之间存在一对一的关系。