同步和异步如何与线程安全一起工作？

Question

在 Swift 中，我们可以利用 DispatchQueue 来防止竞争条件。通过使用串行队列，所有事情都按顺序执行，从https://developer.apple.com/library/content/documentation/General/Conceptual/ConcurrencyProgrammingGuide/OperationQueues/OperationQueues.html

Serial queues (also known as private dispatch queues) execute one task at a time in the order in which they are added to the queue. The currently executing task runs on a distinct thread (which can vary from task to task) that is managed by the dispatch queue. Serial queues are often used to synchronize access to a specific resource.

但我们可以通过在 async

中执行 sync 轻松创建死锁 How do I create a deadlock in Grand Central Dispatch?

let serialQueue = DispatchQueue(label: "Cache.Storage.SerialQueue")
serialQueue.async {
  serialQueue.sync {
    print("perform some job")
  }

  print("this can't be reached")
}

防止死锁的唯一方法是使用 2 个串行队列，每个队列用于 sync 和 async 函数版本。但是当 writeSync 和 writeAsync 同时发生时，这可能会导致罕见的情况。

我在 fs module 中看到它同时支持 sync 和 async 函数，例如 fs.writeFileSync(file, data[, options]) 和 fs.writeFile(file, data[, options], callback)。通过允许这两个版本，是否意味着用户可以按照他们想要的任何顺序使用它们？所以他们很容易像我们上面那样制造死锁？

所以也许 fs 有一个聪明的方法可以应用到 Swift？我们如何以线程安全的方式同时支持 sync 和 async？

Answer 1

serialQueue.async {
    serialQueue.sync {
        print("perform some job")
    }
}

之所以会死锁，是因为这段代码将第二个任务排入同一个调度队列，然后等待第二个任务完成。然而，第二个任务甚至无法启动，因为它是一个串行队列，而第一个任务仍在执行（尽管被内部信号量阻塞）。

避免这种死锁的方法是永远不要那样做。当您认为可以通过以下方式实现相同的效果时，这尤其愚蠢：

serialQueue.async {
    print("perform some job")
}

有一些运行同步任务用例在与您所在队列不同的队列中，例如

如果另一个队列是主队列，并且您想在 UI 中做一些事情，然后再继续
作为不同队列中任务之间同步的一种方式，例如，如果你想确保另一个队列中的所有当前任务在继续之前都已完成。

然而，没有理由在同一个队列上同步做某事，你还不如做某事。或者换句话说，如果你只是一个接一个地写语句，它们已经在同一个队列上同步执行了。

I see in fs module that it supports both sync and async functions, like fs.writeFileSync(file, data[, options]) and fs.writeFile(file, data[, options], callback). By allowing both 2 versions, it means users can use them in any order they want? So they can easily create deadlock like what we did above?

这取决于两个 API 的实现方式。调用的同步版本可能只是执行调用而不会影响其他线程。如果它确实抓住了另一个线程，然后等待直到另一个线程完成，那么是的，如果 node.js 服务器用完线程，则可能会出现死锁。

同步和异步如何与线程安全一起工作？

How both sync and async work with thread safe?

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