iOS колдонмолорунда жиптердин коопсуздугун камсыз кылуу үчүн кандай ыкмалар бар?

iOS-төгү агымдардын коопсуздугун камсыздоо үчүн төмөнкү негизги механизмдер колдонулат:

1. Mutex (мьютекс):

   • pthread_mutex_t: POSIXтен төмөнкү деңгээлдеги C API:
   • NSLock: Блокировка негизделген объекттик кутуча, Foundation бөлүмүнүн бөлүгү:
   • NSRecursiveLock: Бир эле агымдан рекурсивдүү блокировка жүргүзүүгө мүмкүндүк берет:

   import Foundation
   
   let lock = NSLock()
   var sharedResource = 0
   
   func modifySharedResource() {
       lock.lock()
       // Критикалык бөлүм
       sharedResource += 1
       lock.unlock()
   }
   

2. Spin Lock:

   • OSSpinLock: Эскирген жана сунушталбаган, артыкчылык маселелери жана узак күтүүлөрдө CPU ашыкча колдонуу менен байланыштуу:
   • os_unfair_lock: Эффективдүү алмаштыргыч, OSSpinLock бөлүмү:

   import os.lock
   
   var unfairLock = os_unfair_lock()
   var anotherResource = 0
   
   func updateResource() {
       os_unfair_lock_lock(&unfairLock)
       // Критикалык бөлүм
       anotherResource += 1
       os_unfair_lock_unlock(&unfairLock)
   }
   

3. Semaphore (семафор):

   • DispatchSemaphore: Grand Central Dispatchтен семафор, ресурска кирүүнү саноого ылайык башкаруу:

   import Foundation
   
   let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1) // Саноо = 1 (мьютекске окшош)
   var limitedResource = 0
   
   func accessLimitedResource() {
       semaphore.wait() // Саноо азайып, 0 же болсо күтөт
       // Критикалык бөлүм
       limitedResource += 1
       semaphore.signal() // Саноо көбөйөт
   }
   

4. Конкуренттик кезек (Concurrent Queue) жана Barrier Tasks:

   • GCD колдонуп, окуу жана жазуу үчүн, окуу параллелдүү жүргүзүлөт (async), жазуу — эксклюзивдүү (sync(flags: .barrier)):

   import Foundation
   
   let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "com.example.concurrentQueue", attributes: .concurrent)
   var protectedArray: [Int] = []
   
   func addItem(_ item: Int) {
       concurrentQueue.sync(flags: .barrier) {
           // `.barrier` белгиси менен иштетилген тапшырма эксклюзивдүү
           protectedArray.append(item)
       }
   }
   
   func readArray() -> [Int] {
       var arrayCopy: [Int] = []
       concurrentQueue.sync {
           // Жай синхрондуу тапшырма (окуу) башка окуулар менен параллелдүү болушу мүмкүн
           arrayCopy = protectedArray
       }
       return arrayCopy
   }
   

5. Атомардык операциялар:

   • Төмөнкү деңгээлдеги операциялар, атомардуулук кепилденет, бир бүтүн катары аткарылат, үзгүлтүккө учурабай:

   import Darwin // Айрым атомардык функциялар үчүн, мисалы OSAtomic...
   
   var atomicCounter: Int32 = 0
   
   func incrementAtomicCounter() -> Int32 {
       // Атомардык операциянын мисалы
       return OSAtomicIncrement32(&atomicCounter)
   }
   

   • Swiftте эксперименталдуу Atomic<Value> түрү бар, swift-atomics китепканасында:

6. Thread Sanitizer:

   • Дагы бир түзмөк, ал Data Race-терди аныктоо үчүн иштелип чыккан, аткаруу учурунда:

Механизмдин тандоосу тапшырмага жараша болот:

• Жөнөкөй эксклюзивдүү кирүү: NSLock, DispatchSemaphore(value: 1), os_unfair_lock:
• Рекурсивдүү блокировка: NSRecursiveLock:
• Окуу/жазуу: Конкуренттик кезек жана .barrier:
• Кирүүнү чектөө (ресурстардын пулу): DispatchSemaphore (саны > 1):
• Жөнөкөй эсептегичтер/белгилер: Атомардык операциялар, эгер колдонулса жана эң жогорку аткаруу талап кылынса:

Кийинкилерден качуу керек:

• OSSpinLock:
• Глобалдык блокировкаларды колдонуу, алардын кереги жок болсо:
• Эрте оптималдаштыруу, алардын иштөө механизмин түшүнбөстөн.