Kuo skiriasi semaforas nuo mutex?

Semaforas yra bendras sinchronizacijos mechanizmas, naudojamas valdyti prieigą prie riboto ištekliaus kelių konkuruojančių srautų. Jis palaiko sveikąjį skaičių, kuris sumažėja, kai užimamas išteklius, ir padidėja, kai jis atlaisvinamas. Jei semaforo reikšmė lygi nuliui, bandymas jį užimti blokuoja srautą, kol kitas srautas neatlaisvins ištekliaus. Jis gali būti naudojamas riboti vienu metu veikiančių srautų skaičių.

MUTEX (mutual exclusion — tarpusavio išskyrimas) yra binarinis semaforas, kuris gali būti arba užblokuotas, arba atblokuotas. Jis naudojamas kritinės sekcijos apsaugai nuo kelių srautų vienalaikio prieigos. Tik vienas srautas gali užimti mutex vienu metu. Srautas, užėmęs mutex, negali būti nutrauktas kito srauto, kuris bando jį užimti. Jei bandysite užimti užblokuotą mutex, srautas bus blokuojamas iki jo atlaisvinimo.

Pagrindiniai skirtumai:

Savybė	Semaforas	Mutex
Tipas	Bendras sinchronizacijos mechanizmas	Binarinis semaforas (ypatingas semaforo atvejis)
Reikšmė	Sveikasis skaičius (>= 0)	Binarinis (0 arba 1)
Paskirtis	Prieigos prie išteklių valdymas, apribojimas	Kritinių sekcijų apsauga, tarpusavio išskyrimas
Savininkas	Gali neturėti savininko	Visada turi savininką (srautas, kuris jį užėmė)
Naudojimas iOS	DispatchSemaphore	Dažnai įgyvendinamas per DispatchQueue.sync arba NSRecursiveLock

Pavyzdys, kaip naudoti mutex kritinei sekcijai apsaugoti:

// GCD (Grand Central Dispatch) kontekste
let serialQueue = DispatchQueue(label: "com.example.criticalSection")

serialQueue.sync {
    // Kritinės sekcijos kodas
    // Tik vienas srautas gali būti čia bet kuriuo metu
}

Pavyzdys, kaip naudoti semaforą paralelinių užduočių ribojimui:

// GCD (Grand Central Dispatch) kontekste
let semaphore = DispatchSemaphore(value: 3) // Leidžia 3 paralelines užduotis

DispatchQueue.global().async {
    semaphore.wait() // Sumažina semaforo reikšmę 1-iu. Blokuoja, jei reikšmė yra 0.

    // Užduoties kodas, vykdomas paraleliai
    print("Užduotis vyksta")

    Thread.sleep(forTimeInterval: 1) // Darbo imitacija

    semaphore.signal() // Padidina semaforo reikšmę 1-iu. Atlaisvina laukiančią srautą, jei yra.
    print("Užduotis baigta")
}

// Galite paleisti keletą tokių blokų. Tik 3 bus vykdomi vienu metu.