Параллелизм

На прошлом занятии

• Промежуточная защита
• Использование сторонних библиотек

На этом занятии

• РК2
• Базовые понятия
• Опасности и подводные камни
• API: NSThread, GCD, NSOperation и другие
• Инструменты синхронизации параллельного доступа к ресурсам
• Примеры
• Отладка

Материалы

• Concurrency Programming Guide
• Simple and Reliable Threading with NSOperation
• objc.io Concurrent Programming
• Mike Ash Intro to Grand Central Dispatch
• WWDC'10 Introducing Blocks and GCD on iPhone
• WWDC'12 Asynchronous Design Patterns with Blocks, GCD, and XPC
• WWDC'15 Advanced NSOperations

Понятия

• Concurrency
• Parallelism
• Multithreading (многопоточность)
• Синхронный / асинхронный
• Процесс
• Тред
• Блок
• Задача
• Операция

Concurrency vs Parallelism

SO Concurrency vs Parallelism - What is the difference?

Rob Pike Concurrency is not Parallelism (it's better)

Асинхронное выполнение

• dispatch_async, dispatch_after, performSelectorInBackground:, NSTimer
• Ввод-вывод
• Паттерны: callbacks, delegates, promises/futures, reactive

Процесс, тред

Time sharing

Треды в iOS

Блоки и параллелизм

AFHTTPRequestOperationManager *manager = [AFHTTPRequestOperationManager manager];
NSDictionary *bookData = @{@"name": @"Harry Potter"};
[manager POST:@"http://myserver.com/validator/book"
   parameters:bookData
      success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {
          [manager POST:@"http://myserver.com/book"
             parameters:bookData
                success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {
                    [manager GET:[@"http://myserver.com/book/" stringByAppendingString:responseObject]
                      parameters:nil
                         success:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {
                             // inform the user that the book was added, move to the appropriate screen
                         } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {
                             if([error.domain isEqual:NSURLErrorDomain]) {
                                 // inform the user that there was a server communication problem
                             } else {
                                 // inform the user that the book could not be added (e.g. it was already added by someone else)
                             }
                         }];
                } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {
                    if([error.domain isEqual:NSURLErrorDomain]) {
                        // inform the user that there was a server communication problem
                    } else {
                        // inform the user that the book was added, however could not fetch its data
                    }
                }];
      } failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error) {
          if([error.domain isEqual:NSURLErrorDomain]) {
              // inform the user that there was a server communication problem
          } else {
              // inform the user that the validation failed (i.e. the book data is not valid)
          }
      }];

Подводные камни

• Параллелизм не всегда ускоряет работу
  • Блокировки
  • Накладные расходы
• Race Conditions
  • Thread-safety системных API
• Deadlock
• Priority Inversion
• Вызов dealloc на произвольном потоке

Deadlock

Параллелизм в iOS SDK

• NSThread
• GCD (Grand Central Dispatch)
• NSOperation
• NSRunLoop
• Синхронизация

NSThread

• Низкоуровневое API
• ОО-обертка над библиотекой pthreads (POSIX Threads)
• Не рекомендуется использовать
• Полезные методы:
  • -isMainThread
  • -currentThread] threadDictionary]

Grand Central Dispatch

• Очереди, пул тредов, блоки
• Serial / concurrent
• C-based, в Objective-C структуры GCD имеют семантику объектов
• Полезные функции
  • dispatch_(sync|async), dispatch_once, dispatch_semaphore, dispatch_group, dispatch_after, dispatch_apply, …

NSOperation

• Очереди, операции
• Почти как GCD, но объекто-ориентированное
• Дополнительные возможности
  • Отмена операций
  • Готовность
  • Ограничение количества одновременных операций
  • Зависимости между операциями
  • completionBlock

NSRunLoop

Синхронизация

• NSLock и его разновидности
• @synchronized
• GCD как средство синхронизации
• Atomic property
• Atomic operations
• Spin Lock

Демо

• Отладка в Xcode
• Долгая обработка в фоновом треде с помощью GCD
• Использование NSOperation для инкапсуляции сложной логики
• Использование NSOperation для организации высокоуровневой логики работы приложения
• Синхронизация

Следующее занятие

• Среда 18 мая, 18:30
• Последняя лекция