Objective-C线程安全计数器

Question

我试图以线程安全的方式控制网络活动指示器。

以下是我现在正在做的方式，但我认为必须有更好的方法来做到这一点。我正在寻找使用锁，但它看起来像一个昂贵的操作。我一直在看OSAtomicAdd，但不知道如何在这种情况下使用它。

+ (void)start 
{ 
    [self counterChange:1]; 
} 

+ (void)stop 
{ 
    [self counterChange:-1]; 
} 

+ (void)counterChange:(NSUInteger)change 
{ 
    static NSUInteger counter = 0; 
    static dispatch_queue_t queue; 
    if (!queue) { 
     queue = dispatch_queue_create("NetworkActivityIndicator Queue", NULL); 
    } 
    dispatch_sync(queue, ^{ 
     if (counter + change <= 0) { 
      counter = 0; 
      [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = NO; 
     } else { 
      counter += change; 
      [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = YES; 
     } 
    }); 
} 

怎么能这样做使用OSAtomicAdd？

Answer 1

单靠OSAtomicAdd这样的东西就不能仅仅依靠这样的东西来同步这种操作。整个操作需要锁定，以确保其成功运行。

考虑this answer建议的解决方案，它基本上可以归结为这样：

static volatile int32_t NumberOfCallsToSetVisible = 0; 
int32_t newValue = OSAtomicAdd32((setVisible ? +1 : -1), &NumberOfCallsToSetVisible); 
[[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:(newValue > 0)]; 

如果这个代码是从一个线程调用，setVisible设置为YES，调用OSAtomicAdd32是要加1 NumberOfCallsToSetVisible导致newValue被设置为1

现在考虑如果在执行下一行之前线程被抢占发生了什么，而另一个线程用setVisible设置为调用函数。这一次调用OSAtomicAdd32将要从NumberOfCallsToSetVisible导致newValue 1。减去被设置为0。

如果此第二线程继续，并且执行下一行，newValue是不大于零，所以setNetworkActivityIndicatorVisible方法将请拨打NO。在这一点上，活动指标无论如何都是不可见的，所以这没有任何作用，但它也没有任何伤害。

然而，最终我们要切换回哪里newValue设置为1的第一个线程所以当线程执行的下一行，newValue明显大于零，且setNetworkActivityIndicatorVisible方法将YES被称为，使活动指示符可见。

因此，我们已经调用的函数一旦与setVisible设置为YES，最后再用setVisible设置为NO。你会期望这会导致活动指标不可见，但这并非如此。事实上，如果没有其他呼叫，它将永远保持可见。这显然是不正确的。

底线是你需要将整个东西包装在@synchronize块或类似的东西。

Answer 2

而不是OSAtomicAdd32，我会推荐使用来自同一功能家族的OSAtomicCompareAndSwap32。

+ (void)counterChange:(NSUInteger)change 
{ 
    static int32_t counter = 0; 
    int32_t localCounter, newCounter; 
    do 
    { 
    localCounter = counter; 
    newCounter = localCounter + change; 
    newCounter = newCounter <= 0 ? 0 : newCounter; 
    } while (!OSAtomicCompareAndSwap32(localCounter, newCounter, &counter)); 
    [UIApplication sharedApplication].networkActivityIndicatorVisible = counter > 0; 
} 

功能将比较localCounter反对counter当前值，且仅当它们匹配它将改变counter到newCounter，它的所有原子。如果其他线程更改counter在当前线程需要localCounter和拨打OSAtomicCompareAndSwap32之间，检查将失败，并且它将重试。

即使看起来它可能会留下一些线程永远循环，这种结构在现实世界中足够安全。

Answer 3

NSLock（适用于iOS 2.0+和OS X 10.0+）是您正在寻找的。

NSLock对象用于协调同一应用程序中多个执行线程的操作。 NSLock对象可用于调解对应用程序全局数据的访问或保护代码的关键部分，从而允许它以原子方式运行。

你可以在你的应用程序代理初始化锁，并呼吁它-lock和-unlock周边计数器代码：

// Assuming the application delegate implements -counterChangeLock 
// to return a momoized instance of NSLock 

+ (NSLock *)counterChangeLock 
{ 
    return [(AppDelegate *)([UIApplication sharedApplication].delegate) counterChangeLock]; 
} 

+ (void)start 
{ 
    [[self counterChangeLock] lock]; // blocks if counter is locked already 

    // safely increment counter 

    [[self counterChangeLock] unlock]; 
} 

+ (void)stop 
{ 

    [[self counterChangeLock] lock]; 

    // safely decrement counter 

    [[self counterChangeLock] unlock]; 
} 

Answer 4

我不知道为什么正在使用这些原子操作时，它复杂化这个问题并没有解决我们需要修复线程同步的事实，因为它告诉UIApplication我们需要的数量。

使用@synchronized的建议是正确的解决方案，因为它为您提供了一个增量和调用UIApplication的互斥体。如果基准@synchronized，你会看到它的速度惊人的快，这种事情是罕见的，原子变量&比较和交换是容易出错和不必要的。不这样做的唯一原因是如果（自我）在许多其他部分同步，在这种情况下，您可以为此保留NSObject或使用NSLock &等价物。

因此：

+ (void) incrementActivityCounter { 
    [self changeActivityCounter:1]; 
} 

+ (void) decrementActivityCounter { 
    [self changeActivityCounter:-1]; 
} 

+ (void) changeActivityCounter:(int)change { 
    static int counter = 0; 
    @synchronized(self) { 
     counter += change; 
     [[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:counter > 0]; 
    } 
} 

Answer 5

的UIApplication的networkActivityIndi​​catorVisible是一个非原子属性，因此它应该只从主线程使用。因此，不需要同步计数器，因为它不应该从线程调用。一个简单的静态int和增量的停止开始和减少是所有需要的。