Почему не рекомендуется нагружать главный поток в iOS, и какие существуют способы избежать этого?

Главный поток отвечает за обновление пользовательского интерфейса и обработку событий UI. Любые длительные операции (сетевые запросы, тяжелые вычисления, работа с файлами) на главном потоке заблокируют его, что приведет к "замороженному" UI, низкой отзывчивости приложения и даже его крашу (watchdog timeout).

Способы избежать нагрузки на главный поток:

1. Grand Central Dispatch (GCD): Позволяет выполнять задачи асинхронно на фоновых очередях.

   • DispatchQueue.global(): Получение глобальных фоновых очередей с разным приоритетом.
   • DispatchQueue.main: Главная очередь для обновления UI.
   • async { ... }: Выполнение блока кода асинхронно.

   // выполнение тяжелой задачи в фоновом потоке
   DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
       // тяжелые вычисления или сетевой запрос
   
       // обновление UI на главном потоке
       DispatchQueue.main.async {
           // обновить пользовательский интерфейс
       }
   }
   

2. Operation Queues (Operation & OperationQueue): Более высокоуровневая абстракция над Dispatch Queues, поддерживающая зависимости между операциями, отмену и приостановку.

   • OperationQueue(): Создание очереди операций.
   • Operation: Абстрактный класс для задач, которые можно добавить в очередь.
   • addOperation(_:): Добавление операции в очередь.

   let downloadOperation = BlockOperation {
       // скачать данные
   }
   
   let parseOperation = BlockOperation {
       // разобрать данные
   }
   
   // зависимость: разбор начинается после скачивания
   parseOperation.addDependency(downloadOperation)
   
   let queue = OperationQueue()
   queue.addOperation(downloadOperation)
   queue.addOperation(parseOperation)
   

3. Concurrency (async/await): Современный подход в Swift для асинхронного программирования.

   • async: Помечает функцию как асинхронную.
   • await: Ожидает завершения асинхронной операции.
   • Task: Создание нового конкурентного задания.

   func fetchData() async throws -> Data {
       let url = URL(string: "https://example.com/data")!
       let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
       return data
   }
   
   func updateUI() {
       Task {
           do {
               let data = try await fetchData()
               // обработать данные
               // обновить UI на главном потоке автоматически
               // (если Task создается в главном Actor или DispatchQueue.main)
           } catch {
               // обработать ошибку
           }
       }
   }
   

4. Actors: Предотвращают гонки данных при доступе из разных конкурентных контекстов, обеспечивая эксклюзивный доступ к своему состоянию.

   actor DataStore {
       private var data: [String] = []
   
       func addData(_ item: String) {
           data.append(item)
       }
   
       func getData() -> [String] {
           return data
       }
   }
   
   let store = DataStore()
   
   Task {
       await store.addData("item1")
   }
   

Выбор между GCD, Operation Queues и Concurrency зависит от сложности задачи, необходимого уровня контроля и требований к структурированности кода. Concurrency является предпочтительным подходом в современных приложениях за счет читаемости и безопасности.