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常见并发问题

问题​

iOS 开发中常见的并发问题有哪些？如何预防和排查？

答案​

1. 死锁​

// 经典死锁：主队列 sync
DispatchQueue.main.sync {   // ❌ 主线程等自己执行完 → 死锁
    print("永远不执行")
}

// 串行队列嵌套 sync
let queue = DispatchQueue(label: "serial")
queue.async {
    queue.sync {              // ❌ 外层任务等内层完成，内层等外层让出 → 死锁
        print("永远不执行")
    }
}

2. 数据竞争​

// ❌ 多线程同时读写
var count = 0
DispatchQueue.concurrentPerform(iterations: 1000) { _ in
    count += 1  // 数据竞争！结果 < 1000
}

// ✅ 使用锁或 Actor
actor Counter {
    var count = 0
    func increment() { count += 1 }
}

3. 线程爆炸​

// ❌ 大量 sync 调用阻塞线程 → GCD 持续创建新线程
for i in 0..<1000 {
    DispatchQueue.global().async {
        semaphore.wait()  // 如果信号量长时间等待，线程被阻塞
        // ...
        semaphore.signal()
    }
}

// ✅ 使用 Swift Concurrency（不阻塞线程）
await withTaskGroup(of: Void.self) { group in
    for i in 0..<1000 {
        group.addTask { await process(i) }
    }
}

4. 优先级反转​

高优先级任务等待低优先级任务释放资源，而低优先级任务因 CPU 时间不足迟迟无法完成。

  • os_unfair_lock 替代 OSSpinLock（自旋锁）
  • GCD 的 QoS 自动处理优先级提升

排查工具​

工具用途
Thread Sanitizer（TSan）编译时检测数据竞争
Instruments - Thread States线程状态分析
Xcode Runtime Issue运行时并发警告
Swift 6 strict concurrency编译器静态分析
Thread Sanitizer
Product → Scheme → Edit Scheme → Diagnostics → Thread Sanitizer ✅

TSan 会在运行时检测并报告数据竞争，开发和测试阶段必开。

常见面试问题​

Q1: 如何排查死锁？​

答案：

  1. Debug 时暂停运行，查看 Thread 列表
  2. 多个线程卡在同一个 sync 或 wait → 死锁
  3. 使用 Instruments 的 System Trace 分析线程阻塞情况
  4. 遵循规则：不要在串行队列中对自身 sync

Q2: Swift 6 的 strict concurrency 解决什么问题？​

答案：Swift 6 默认开启严格并发检查，编译器会在编译时发现：

  • 跨并发域传递非 Sendable 类型
  • 非隔离上下文访问 actor 的属性
  • 闭包捕获可变状态的并发风险

这让大部分并发 Bug 在编译时就被捕获，而非运行时崩溃。

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