10 月 23 - 25 日,QCon 上海站即将召开,现在购票,享9折优惠 了解详情
写点什么

Swift 意欲成为无数据竞争的并发编程语言

  • 2020-11-27
  • 本文字数:1363 字

    阅读完需:约 4 分钟

Swift意欲成为无数据竞争的并发编程语言

Swift 团队发布了改进 Swift 并发支持的路线图。在第一个阶段,Swift 将提供 async 语法和 actor,而在第二个阶段,重点是消除数据竞争和死锁。


Swift 并发编程模型的核心不会改变,它保留了在独立队列上分派无锁操作并通过回调返回结果的基本理念。这种方法有它的缺点,如编码开销、缺乏效率和容易出错,程序员必须确保严格遵循正确的模式,以保证正确性和性能。


模式是好的,但用 Swift 来表达会丢掉重要的结构,并导致出现问题。解决方案是将这些模式引入到语言中。


以协程为基础,Swift 的async/await语法看起来会像下面这样:


internal func asyncMethod() async {  result = await anotherClass.anotherAsyncMethod()}
复制代码


这种语法的一个好处是消除了在闭包中捕获 self 时需要进行显式声明的要求。Swift async/await 语法的一个特殊特征是 await 关键字只能在包含异步代码的表达式开始时指定一次,而且不能在每个 async 函数之前重复使用。


除了 async 和 await 之外,Swift 还将引入了actor类型。这是定义类的一种简单的方式,这种类拥有私有队列,用于通过序列化的方式同步对其内部状态的访问。


actor class AnActorClass {  // 某些状态  func modifyState() async { ... }}
复制代码


在使用上面的代码时,编译器将确保所有 async 方法都在 actor 的私有队列上运行,并对直接访问其状态的操作进行标记。这将带来很多优化性能的可能性。


Swift 还将支持一种特定的语法,将类的 async 方法绑定到特定的全局 actor。用于同步 UI 操作的 UIActor 就适用这种语法,因为这种操作必须发生在主队列上。例如,你可以这样:


@UIActorclass AClassDoingUIStuff {    func doSomeUITask() async { ... }}
复制代码


在第二阶段,Swift 团队将添加完全的 actor 隔离,以防止数据竞争和死锁。


actor 隔离的基本思想与独占访问内存的思想类似,并以此为基础。Swift 的并发设计从 actor 的自然隔离开始,使用所有权作为补充工具,提供一种易于使用和可组合的安全并发方法。


默认情况下,actor 将提供基本的隔离。这意味着它们将保护自己的内部状态不受数据竞争的影响,比如属性、let 常量、本地值,等等。


但是,当涉及到使用 UnsafeMutablePointer 引用的内存、全局内存和类引用时,actor 自身无法防止数据竞争,因为它们可以在 actor 之间传递,因此也可能会造成数据竞争。


即使只有基本的 actor 模型,开发人员也可以通过全局 actor 来减少数据竞争:如果一个框架需要在一个特定队列上执行所有操作,它可以定义一个全局 actor,类似于 UIActor,并在协议中指定它。


不过,为了获得完全的 actor 隔离,Swift 需要添加新的特性,其中最重要的是将类型声明为“actor local”。这样就不可能在 actor 之间传递 actor 类型。如果真的需要这么做,可以在传递 actor 之前克隆或取消共享。


到了某个时间点,将默认执行这些新特性,这意味着所有的类都将是“actor local”的,而全局变量将被要求通过全局 actor 或被声明为“actor unsafe”来获得保护。在将并发安全加到语言并发机制的核心的同时,这也意味着向后源代码兼容性被破坏,尽管 Swift 团队希望这种影响不会太大。


因为复杂性的存在,要让 Swift 成为一种无数据竞争的并发语言需要大量的语言扩展,需要跨越多个版本才能实现,而关于 actor 完全隔离的很多细节仍有待最终确定。随着新细节的不断发布,InfoQ 将继续跟踪报道。


原文链接


Swift Aims to Become a Data Race-Free Concurrent Language


2020-11-27 13:006404

评论

发布
暂无评论
发现更多内容

VMware vCenter Server 8.0U3b 发布下载,新增功能概览

sysin

vSphere vcenter esxi

首批通过!华为FusionCube A3000训推超融合一体机通过中国信通院可信AI大模型一体机产品全能力评估

中国信通院AI Infra工作组

首批通过!百度千帆大模型一体机顺利通过中国信通院可信AI大模型一体机全能力评估

中国信通院AI Infra工作组

首批通过!中国移动(浙江)创新研究院九天信创一体机顺利通过中国信通院可信AI大模型一体机评估

中国信通院AI Infra工作组

深度挖掘|Cloudera安装不再难!基础环境搭建全解析

敏捷调度TASKCTL

cloudera CDH CDH 大数据 Hadoop

Suno 重磅功能「Covers」:一键翻唱任意歌曲;阿里通义将发布 AI 视频生成大模型丨 RTE 开发者日报

声网

苹果虚拟机软件Parallels Desktop与VMware Fusion有何不同?

Rose

OpenAI以1500亿美元公司估值向投资者筹集65亿美元!安卓版谷歌Gemini Live免费上线|AI日报

可信AI进展

Paper Digest|OpenSPG 超大规模知识仓储 KGFabric 论文解读

可信AI进展

OpenSPG

边缘人工智能平台标准即将形成征求意见稿

中国信通院AI Infra工作组

关于征集人工智能中台系列标准参编单位通知

中国信通院AI Infra工作组

Suno 重磅功能「Covers」:一键翻唱任意歌曲;阿里通义将发布 AI 视频生成大模型丨 RTE 开发者日报

声网

2024南京软件产业博览会(南京软博会)

AIOTE智博会

软件博览会 软件展会 软博会 南京软博会

人工智能 | 基于ChatGPT开发人工智能服务平台

测吧(北京)科技有限公司

测试

助力园区数字化转型,合合信息市北高新园区打造“一企一画像”个性化服务

合合技术团队

数字化转型 科技 合合信息

基于ChatGPT开发人工智能服务平台

霍格沃兹测试开发学社

从YouTube到B站,Downie 4一网打尽,视频下载无界限!

Rose

混沌工程入门指南

FunTester

如何将扫码提交的数据直接推送到企业微信、钉钉、飞书群聊?详细教程

草料二维码

草料二维码

橙篇与中传经管学院达成战略合作,联合推出经济学领域首个高校智能体「中传经小济」

极客天地

火热报名中 | 2024开放原子开源生态大会:聚焦产业发展,共谋生态繁荣之路

极客天地

免弹窗、预授权,默认界面扫码能力打造系统级扫码体验

HarmonyOS SDK

HarmonyOS

6月25日相聚金陵,AIIA将召开多场线下组会

中国信通院AI Infra工作组

聚焦大模型基础设施发展,AI Infra组会在宁召开

中国信通院AI Infra工作组

2024 AIIA先锋案例 | AI Infra专项征集工作持续进行中

中国信通院AI Infra工作组

MES实时监控食品加工过程中各环节的安全

万界星空科技

工业互联网 mes 万界星空科技 食品MES 食品行业

VMware vSphere 8.0 Update 3b 发布下载,新增功能概览

sysin

vSphere vmware vcenter esxi

提高软技能,财务团队发展的关键经验教训

智达方通

全面预算管理 财务管理 财务报告 管理会计信息化

万界星空科技AI低代码MES的具体功能及工厂应用效果

万界星空科技

低代码 低代码平台 mes 万界星空科技 低代码云MES

Swift意欲成为无数据竞争的并发编程语言_移动_Sergio De Simone_InfoQ精选文章