Какие механизмы синхронизации доступны в GCD?

Question

В GCD доступны очереди (serial/concurrent), DispatchSemaphore, DispatchGroup, DispatchWorkItem и barrier. Серийная очередь часто используется как “lock” для защиты состояния. Семофор ограничивает параллелизм и помогает дождаться ресурсов. Барьеры позволяют безопасно писать в общий ресурс на concurrent queue. Выбор зависит от задачи: защита данных, ожидание завершения, ограничение количества операций.

YeaHub · Accepted Answer

GCD дает несколько способов координировать выполнение кода, и важно понимать, что каждый механизм решает свою проблему.1) Serial queue как механизм синхронизацииСамый простой и популярный вариант — защищать состояние через серийную очередь.Все операции выполняются строго по очередиНет одновременного доступа к даннымУдобно как альтернатива lock’амПример:final class Counter {
    private var value = 0
    private let queue = DispatchQueue(label: "counter.queue")

func increment() {
        queue.sync { value += 1 }
    }

func get() -> Int {
        queue.sync { value }
    }
}
Плюсы: простота, меньше ошибок.Минусы: может стать узким местом при высокой нагрузке.2) DispatchSemaphoreСемафор — это счетчик “разрешений”.ограничивает количество параллельных задачможет использоваться для ожидания (но аккуратно, чтобы не блокировать main)Пример ограничения параллелизма:let semaphore = DispatchSemaphore(value: 4) // максимум 4 параллельно

func runTask(_ block: @escaping () -> Void) {
    DispatchQueue.global().async {
        semaphore.wait()
        block()
        semaphore.signal()
    }
}
Важно:wait() блокирует потокна main thread это почти всегда плохая идея3) DispatchGroupГруппа нужна, когда надо дождаться завершения набора задач.enter/leave для ручного контроляnotify чтобы получить колбэк после всех задачlet group = DispatchGroup()

group.enter()
loadA { group.leave() }

group.enter()
loadB { group.leave() }

group.notify(queue: .main) {
    // все завершено
}
4) Barrier на concurrent queueЕсли у вас concurrent queue и общий ресурс, барьер дает “эксклюзивную запись”.чтения могут выполняться параллельнозапись выполняется строго одна и блокирует остальные блокиlet queue = DispatchQueue(label: "store.queue", attributes: .concurrent)
var store: [String: Int] = [:]

func read(_ key: String) -> Int? {
    queue.sync { store[key] }
}

func write(_ key: String, _ value: Int) {
    queue.async(flags: .barrier) {
        store[key] = value
    }
}
5) DispatchWorkItem и отменаWorkItem позволяет:отменять выполнение (кооперативно)задавать зависимости и повторное использование блокаНо отмена не “убивает” поток, она лишь сигнализирует, что работу можно не продолжать.ВыводВ GCD есть несколько уровней синхронизации: serial queue для защиты состояния, semaphore для ограничения параллелизма и ожидания ресурсов, group для ожидания набора задач, barrier для безопасной записи на concurrent queue, work item для управления и отмены. Правильный выбор примитива — это половина успеха в конкурентном коде: он делает систему предсказуемой и снижает риск гонок данных и дедлоков.