使用 dispatch_async 在 Swift 中并发分析一个数组

Question

我正在尝试使用 GCD 的后台线程同时分析一张照片。这是我写的代码：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(Int(QOS_CLASS_UTILITY.value), 0)) {
    for (var i = 0; i < 8; i++)
    {
        let color = self.photoAnalyzer.analyzeColors(imageStrips[i])
        colorList.append(color)
    }
}

为了澄清变量名称，这里是它们的描述：

photoAnalyzer 是我写的 class 的一个实例，名为 Analyzer，它包含处理图像的所有方法。

analyzeColors 是 Analyzer class 中的一种方法，它执行大部分分析，return 是一个字符串，其中包含传入图像的主色

imageStrips 是 UIImage 的数组，它们构成了原始图像的部分

colorList 是一个字符串数组，用于存储图像每个部分的 analyzeColor 方法的 return 值。

以上代码按顺序运行，因为 for 循环一次只访问 imageList 中的一张图像。我想做的是同时分析 imageStrips 中的每个图像，但我不知道该怎么做。

如有任何建议，我们将不胜感激。如果您想查看所有代码以进一步帮助我，我可以 post a GitHub link 到它。

编辑这是我更新的代码，可以同时处理 8 个处理器。

dispatch_apply(8, imageQueue) { numStrips -> Void in
    let color = self.photoAnalyzer.analyzeColors(imageStrips[numStrips])
    colorList.append(color)
}

但是，如果我尝试使用超过 8 个，代码实际运行速度会比顺序运行慢。

Answer 1

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(Int(QOS_CLASS_UTILITY.value), 0)) {
    for (var i = 0; i < 8; i++)
    {
 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^(){
    //Add method, task you want perform on mainQueue
    //Control UIView, IBOutlet all here
        let color = self.photoAnalyzer.analyzeColors(imageStrips[i])
        colorList.append(color)
    });
    }
}

Answer 2

有几种方法可以做到这一点，但在我们开始之前有一些观察：

为了尽量提高性能，如果您进行任何并发处理，请注意，您无法保证它们的完成顺序。因此，如果它们出现的顺序很重要，那么简单的 colorList.append(color) 模式将不起作用。您可以预填充 colorList 然后让每次迭代简单地执行 colorList[i] = color 或者您可以使用字典。（很明显，如果顺序不重要，那么这个就不重要了。）
因为这些迭代将运行同时进行，您需要同步 colorList 的更新。因此，在后台队列上同时执行昂贵的 analyzeColors，但使用串行队列更新 colorList，以确保您没有多个更新相互跨越。
做并发处理时，有递减点returns。例如，将一项复杂的任务分解为 2-4 个并发循环可能会产生一些性能优势，但如果开始过多地增加并发线程数，您会发现这些线程的开销开始对性能产生不利影响.所以用不同的并发度来做基准测试，不要假设 "more threads" 总是更好。

就如何实现这一点而言，有两种基本技术：

如果你在 Concurrency Programming Guide: Dispatch Queues 指南中看到 Performing Loop Iterations Concurrently，他们谈论 dispatch_apply，这是设计的正是为了这个目的，运行 for 并发循环。

colorList = [Int](count: 8, repeatedValue: 0)  // I don't know what type this `colorList` array is, so initialize this with whatever type makes sense for your app

let queue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_UTILITY, 0)

let qos_attr = dispatch_queue_attr_make_with_qos_class(DISPATCH_QUEUE_SERIAL, QOS_CLASS_UTILITY, 0)
let syncQueue = dispatch_queue_create("com.domain.app.sync", qos_attr)

dispatch_apply(8, queue) { iteration in
    let color = self.photoAnalyzer.analyzeColors(imageStrips[iteration])
    dispatch_sync(syncQueue) {
        colorList[iteration] = color
        return
    }
}

// you can use `colorList` here

请注意，虽然这些迭代运行并发，但整个 dispatch_apply 循环运行与您启动它的队列同步。这意味着你不会想从主线程调用上面的代码（我们永远不想阻塞主线程）。因此可能希望将整个事情分派到某个后台队列。

顺便说一句，dispatch_apply 在 WWDC 2011 视频 Blocks and Grand Central Dispatch in Practice 中进行了讨论。

另一种常见模式是创建一个调度组，使用该组将任务调度到并发队列，并指定一个 dispatch_group_notify 以指定完成后要执行的操作。

colorList = [Int](count: 8, repeatedValue: 0)  // I don't know what type this `colorList` array is, so initialize this with whatever type makes sense for your app

let group = dispatch_group_create()
let queue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_UTILITY, 0)

let qos_attr = dispatch_queue_attr_make_with_qos_class(DISPATCH_QUEUE_SERIAL, QOS_CLASS_UTILITY, 0)
let syncQueue = dispatch_queue_create("com.domain.app.sync", qos_attr)

for i in 0 ..< 8 {
    dispatch_group_async(group, queue) {
        let color = self.photoAnalyzer.analyzeColors(imageStrips[i])
        dispatch_sync(syncQueue) {
            colorList[i] = color
            return
        }
    }
}

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue()) {
    // use `colorList` here
}

// but not here (because the above code is running asynchronously)

这种方法避免了完全阻塞主线程，但您必须注意不要添加太多并发分派的任务（因为工作线程是非常有限的资源）。

在这两个示例中，我都创建了一个专用串行队列来将更新同步到 colorList。这可能有点矫枉过正。如果您没有阻塞主队列（无论如何都不应该这样做），您可以将此同步代码分派到主队列（这是一个串行队列）。但是为此目的有一个专用的串行队列可能更精确。如果这是我要不断从多个线程与之交互的东西，我会使用 reader-writer 模式。但这对于这种情况可能已经足够了。

使用 dispatch_async 在 Swift 中并发分析一个数组

Use dispatch_async to analyze an array concurrently in Swift

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