«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

Современные операционные системы | Таненбаум Эндрю, Бос Херберт

Уровень воды: 40%

Оценка: 5/5

Супер жесткая книга, которую буду еще много раз перечитывать и возвращаться. Однажды на собесах заметил, что ограничиваясь только платформой и инструментами упускаю банальные вещи работы с многопоточкой или памятью в наших системах.

Эту книгу много раз советовали, но наше знакомство же состоялось с темой многопоточки. Здесь много полезнейших вещей (которые, если честно, не очень легко написаны)

Советую каждому. От новичков до опытных.

Хотел след пост о дедлоке запушить, но не смог не поделиться шедевральной статьей-переводом

Базовые принципы разработчика в гениальной простейшей форме

https://habr.com/ru/post/673640/

Почему DispatchQueue.sync приводит к deadlock?

Для начала разберемся кто это вообще такой ваш мертвый замок. Представим ситуацию в ресторане. Повар спрашивает повара официанта какой суп готовить, а официант отвечает, что скажет, только когда приготовишь суп.

Код выше обязательно придет к сбою. Очередь выполняет код синхронно. Второй клоужер не может запуститься, пока первый не закончится. Первый же клоужер не может выполниться, пока второй не запустится.

Проблема читателей-писаталей и барьер

Одна из самых частых задач на многопоточку. Чаще этой задачи на собесах никакую другую не повстречаешь. Почему? Потому что в любой статье или книге эту задачу каким-то боком да затрагивают.

Ее можно решить разными путями, но разберем самый подходящий.

Барьер — это механизм синхронизации потоков, который позволяет блокировать любое количество потоков до тех пор, пока ожидаемое количество потоков не достигнет барьера

В GCD есть свой механизм барьеров.

Барьеры GCD делают одну интересную вещь — они заставляют очередь временно не начинать новые задачи и ждут, пока все работающие в очереди задачи закончат свою работу, а затем выполняют свое замыкание.

Как только барьер начинает выполнять свое замыкание, он обеспечивает, чтобы очередь не выполняла никакие другие замыкания в течение этого времени и по существу работает как синхронная функция. Как только замыкание с барьером заканчивается, очередь возвращается к своей обычной работе, обеспечивая гарантию того, что никакая запись не будет проводиться одновременно с чтением или другой запись

Решение задачи читателей-писателей с помощью барьера

1️⃣ Мы создаем concurrent очередь*

2️⃣ Добавляем барьер на запись

3️⃣ Добавляем синхронный вызов на чтение

Получается, что поставив барьер на запись, мы дожидаемся пока все задачи в очереди на запись выполнятся, и потом синхронно получаем данные к текущему ресурсу

❌ Запомните, что global и serial очереди не лучший выбор для барьеров

1) Serial очередь ведет себя также, как и барьерная очередь. Поэтому особого импакта мы не заметим

2) С global очередями у нас меньше контроля и скорее всего мы не сможем синхронизовать данные

✅ Лучший вариант (единственно верный) это кастомные concurrent очереди

WatchDog — завершает работу задач, когда ОС убивает приложение за нарушение правил использования времени или ресурсов

- Синхронные запросы в сеть
- Обработка больших объемов данных, таких как большие файлы JSON или 3D-модели.
- Тяжеловесная обработка графики
- Приложение, превышающее лимиты фоновых задач
- Приложение использует слишком много ресурсов ЦП, что приводит к перегреву устройства.

Таски, завершенные ватчдогом имеют ошибку 0x8badf00d («съел плохую еду»)

Хороший разбор про производительность всяких мутексов и других блокировок:

https://swiftrocks.com/thread-safety-in-swift

Dispatch Group

⚡️ При работе с сетевыми запросами зачастую возникает следущий кейс: программе нужно выполнить сразу несколько запросов и дождаться завершения каждого из них прежде, чем переходить к следующему этапу.

✅ Для таких кейсов поможет Dispatch Group.
Он состоит из четырех основных методов:
1. enter(): вызывая enter, мы сообщаем DispatchGroup, что асинхронная задача началась.
2. leave(): означает, что асинхронная задача завершена.
3. notify(): уведомляет требуемый поток о том, что задачи в группе завершены.
4. wait(): блокирует текущий поток до тех пор, пока все задачи в группе не будут завершены