NSRecursiveLock

Рекурсивные блокировки могут быть получены несколько раз из потока, который уже держит эту блокировку. Это полезно в рекурсивной функции или при вызове нескольких функций, которые проверяют одну и ту же блокировку в последовательности.

Если заменить NSRecursiveLock на NSLock, выполнение, хотя и внутри одного потока, встанет на вызове rlock.lock() метода callMe()

NSCondition

NSCondition обеспечивают простой способ ждать выполнения условия.

Когда заблокируемый поток, понимает, что требуемое ему условие пока не выполнено, то ему нужен способ удержаться и продолжиться свою работу пока условие будет не выполнено.

Это может быть реализовано путем непрерывной или периодической проверки этого условия (ожидание занятости), но при этом, что произойдет с блокировками потока? Должны ли мы держать их, пока мы ждем или освободим их в надежде, что мы сможем их снова приобрести, когда условие будет выполнено?

NSCondition обеспечивают чистое решение этой проблемы, как только поток поставил блокировку (вызвал lock()) он может быть помещен в лист ожидания для этого условия и проснуться, как только другой поток сигнализирует о том, что условие выполнено.

Многопоточное vs асинхронное программирование

Многопоточное программирование подразумевает, что код приложения выполняется в разных потоках. Например, есть главный поток UI, и несколько рабочих потоков, которые выполняют тяжелые вычисления, результаты которых затем выводятся на UI.

Асинхронное программирование подразумевает инициацию некоторой операцию, об окончании которой главный поток узнает спустя некоторое время. Обычно это применяется для работы с системой ввода-вывода: диски, сеть и т.д. При этом, если это все сделано правильно, никакого потока нет.

https://habr.com/ru/post/216659/

Клевая статья о карьерном росте в качестве техлида. С хорошими ориентирами и рекомендациями о чем почитать

https://habr.com/ru/company/oleg-bunin/blog/668206/

Многопоточность: программа и процесс

Разница между программой и процессом тонкая, но мы попробуем ее нащупать.

Программа - это набор инструкций, которые выполняют определенную задачу при выполнении компьютером, в то время как процесс является экземпляром выполняемой компьютерной программы. Таким образом, в этом главное отличие программы и процесса.

Кроме того, время жизни - еще одно важное различие между программой и процессом. Программа имеет более длительный срок службы, чем процесс.

На жестком диске хранятся программы, и этим программам не требуются ресурсы, в то время как процессам требуются такие ресурсы, как память, устройства ввода-вывода и процессор.

Программа и процесс - это два термина в операционных системах, таких как Linux и Windows. Основное различие между программой и процессом состоит в том, что программа - это набор инструкций, который позволяет ЦПУ выполнять определенную задачу, в то время как процесс - это исполняемая программа.

Многопоточность: InterProcess Communication (IPC)

Как я уже писал выше — процессы не могут взаимодействовать друг с другом. Но это не совсем верно.

InterProcess Communication — это механизм операционной системы, который позволяет процессам взаимодействовать друг с другом. Это взаимодействие может включать в себя процесс, сообщающий другому процессу, что произошло какое-то событие, или передачу данных от одного процесса к другому.

Во многих операционных системах он используется для большинства коммуникаций:
- сокеты общаются с другими процессами.
- Все POSIX ситемы делятся общей памятью
- Почти все операционные системы могут в запись на диск, или запись, синтезируемая по запросу файловым сервером, к которой могут обращаться несколько процессов.

https://www.tutorialspoint.com/what-is-inter-process-communication-ipc

Многопоточность: Проблема производителя и потребителя

Проблема «производитель-потребитель» — это классическая проблема синхронизации

Два процесса используют общий буфер фиксированного размера. Один из них, производитель, помещает информацию в буфер, а другой, потребитель, извлекает ее оттуда.

Проблемы возникают в тот момент, когда производителю требуется поместить новую запись в уже заполненный буфер.

Код выше добавляет и удаляет целое число 10 раз в массиве. Поскольку все эти вызовы выполняются параллельно, невозможно предсказать порядок их выполнения. Поскольку добавление и удаление происходят одновременно может быть сбой

Рассмотрим следующий сценарий:

1. Девять блоков add уже выполнены, осталось выполнить только один блок
2. Принимая во внимание, что все 8 блоков удаления выполняются, и в настоящее время выполняются последние два. Таким образом, в этот момент количество элементов будет равно 1
3. Из-за состояния гонки предположим, что последний блок добавления выполняется после двух блоков удаления.

В приведенном выше сценарии, поскольку количество элементов равно 1 и два блока удаления выполняются одновременно, вызов remove два раза для массива со значением 1 приведет к сбою.

«Атомные привычки»

Уровень воды: 40%

Оценка: 4/5

Буду иногда публиковать сюда рецензии на книги, которые читаю для профессионального развития.

Трудно заметить, что книга не про иос. И ты не ошибёшься. Она о процессе развития. «Атомные привычки» — книга популярная не только в бизнес индустрии, но и можно встретить рекомендацию у ит инфлюенсеров.

Все мы состоим из привычек. Унаследовали их от семьи, коллег, друзей. Эти привычки и определяют наше развитие.

В книге много советов как выработать свою систему по их формированию. Делать привлекательней полезные, и избавляться от вредных.

Подойдёт для укрепления дисциплины ежедневно решать литкод задачи 🙂

Многопоточность: Решение проблемы производителя и потребителя с помощью NSLock

Приведенный выше код блокирует выполнение других потоков всякий раз, когда элементы изменяются. Таким образом, всякий раз, когда блок выполняется, блокировка гарантирует, что ни один другой блок не будет задействован для выполнения, и, следовательно, делает приведенный выше код потокобезопасным.

Приведенный выше код использует defer в remove. Он используется, потому что defer вызывается перед выходом из функции. Поскольку remove имеет два пути выхода, репликация lock.unlock() в двух местах не рекомендуется. Следовательно, в этом случае defer полезен.

Многопоточность: Примитив синхронизации Semaphore🚦

Семафоры помогают управлять доступом к общему ресурсу нескольким потокам.
Семафор состоит из очереди потоков и значения счетчика.

ℹ️Очередь потоков используется семафором для отслеживания ожидающих потоков в порядке FIFO

ℹ️Значение счетчика используется семафором, чтобы решить, должен ли поток получить доступ к общему ресурсу или нет. Значение счетчика изменяется, когда мы вызываем функцию signal() или wait().

Когда мы должны вызывать функции wait() и signal()?
- Вызов wait() нужен каждый раз перед использованием общего ресурса. По сути, мы спрашиваем семафор, доступен ли общий ресурс или нет. Если нет, будем ждать.

- Вызов signal() нужен каждый раз после использования общего ресурса. По сути, мы сигнализируем семафору, что закончили взаимодействие с общим ресурсом.

🚧 НИКОГДА не запускайте функцию семафора wait() в основном потоке, так как это приведет к зависанию вашего приложения.

Многопоточность: Примитив синхронизации Mutex

Mutex — примитив синхронизации, что также захватывает ресурс. Как только поток пытается обратиться к ресурсу, захваченному мьютексом, никакой другой поток не сможет с ним взаимодействовать до тех пор, пока текущий поток не освободит этот ресурс

Стоит отметить, что mutex работает по принципу FIFO, то есть потоки будут захватывать ресурс по освобождению в том порядке, в котором данные потоки обратились к ресурсу.

Mutex подобен Lock. Разница в том, что это могут быть разные процессы, а не только треды. К сожалению, вам придется реализовать свой собственный Mutex, поскольку Swift его не поддерживает. Это можно сделать с помощью pthread_mutex от C.

Mutex vs Semaphore

Можно рассматривать двоичный семафор (семафор со значением счетчика 0 или 1) как Mutex. Но в то время как Mutex связан с механизмом блокировки, семафор является сигнальным механизмом. Это особо не помогает, так где же разница?

Механизм блокировки — это защита и управление доступом к ресурсу. Таким образом, он предотвращает одновременное обращение нескольких тредов к одному ресурсу. Сигнальная система больше напоминает вызов «Эй, я закончил! Продолжай!». Например, если вы слушаете музыку на своем мобильном телефоне и вам звонят, общий ресурс (наушники) будет задействован на телефоне. Когда звонок закончится, система проинформирует ваш mp3-плеер при помощи сигнала для продолжения. Это тот случай, когда следует предпочесть семафор мьютексу.

Так в чем же фишка? Представьте, что у вас есть тред с низким приоритетом (1), который находится в защищенной области, и у вас есть тред с высоким приоритетом (2), который просто вызывает wait() на семафоре. 2 спит и ждет, когда семафор разбудит его. Теперь у нас есть тред (3), который имеет более высокий приоритет, чем 1. Этот тред в сочетании с QoS блокирует сигнал от 1 к семафору и, таким образом, голодают оба других потока. Таким образом, семафоры в iOS не имеют приоритетного наследования (Priority Inheritance).

приложу ваши любимые видосы с объяснением от индусов

https://www.youtube.com/watch?v=8wcuLCvMmF8

Grand Central Dispatch

Dispatch, больше известный как GCD – фреймворк, содержащий в себе языковые конструкции, позволяющие нам комфортно и достаточно просто управлять потоками, задачами для выполнения и ресурсами, которые нам необходимо захватить. GCD работает на системном уровне, таким образом он может удовлетворить потребности всех запущенных приложений на девайсе, при этом управляя ресурсами эффективно.

GCD реализован на языке C, поэтому фактически является низкоуровневым фреймворком.

Queue
Queue (очередь) – является основным примитивом GCD. Очередь представляет собой сущность, выполняющую задачи, поступающие на вход, на одном или множестве потоков. Представьте себе очередь на кассу в любом продуктовом магазине. В данном случае касса, которая вас обслужит – это поток, вы – сама задача, а все вместе – очередь.

Очередь работает по принципу FIFO, таким образом первая задача на очереди будет первой направлена на выполнение на потоке.

Queue

Говоря об очередях, очень хочется заострить внимание на следующем. Очередь (queue) и поток(thread) – не одно и то же. Очередь использует поток или несколько потоков для выполнения поступающих к ней задач.

Очереди делятся на 2 типа:

1️⃣ - serial (последовательная) – выполняет задачи последовательно (поочередно). До тех пор, пока задача не будет выполнена, поток не приступит к выполнения следующей задачи в очереди.

2️⃣ - concurrent (параллельная) – выполняет задачи параллельно. Задачи, поступающие в concurrent очередь, могут выполняться одновременно на разных потоках.

Отдохнем немного от многопоточности.

В проектах начинающих разработчиков часто встречаю синглтоны. Есть много споров антипаттер ли одиночка или нет. Юзать его — ваша ответственность. Критично же юзать и не знать какие риски на себя берешь. Поэтому вкратце:

1. Синглтон нарушает SRP (Single Responsibility Principle) — класс синглтона, помимо того чтобы выполнять свои непосредственные обязанности, занимается еще и контролированием количества своих экземпляров.

2. Глобальное состояние. Про вред глобальных переменных вроде бы уже все знают, но тут та же самая проблема. Когда мы получаем доступ к экземпляру класса, мы не знаем текущее состояние этого класса, и кто и когда его менял, и это состояние может быть вовсе не таким, как ожидается.

3. Проблема тестирования. Вы не можете имитировать (mock away) синглтон при тестировании компонентов, использующих его. Это делает почти невозможным корректное модульное тестирование, потому что вы не добьётесь полной изоляции тестируемого кода.

есть неплохая статья, которая описывает все риски использования синглотона и его альтернативы