ios - Apple doc的GCD Producer-Consumer解决方案错了吗？

Question

在 Apple 的并发编程指南的 Migrating Away from Threads 部分，有
Changing Producer-Consumer Implementations ，它声称可以使用 GCD 简化典型的多步 pthread 互斥 + 条件变量实现。

With dispatch queues, you can simplify the producer and consumer implementations into a single call:

dispatch_async(queue, ^{
  // Process a work item.
});

When your producer has work to be done, all it has to do is add that work to a queue and let the queue process the item.

Producer-Consumer 问题也称为 Bounded-Buffer 问题，但上面没有提到缓冲区、其边界或消费者，更不用说阻塞生产者和消费者以避免运行过度/不足。

这怎么可能是一个有效的解决方案？

Answer 1

在该 Apple 文档中描述的解决方案中:

1. 没有缓冲区，因为不需要缓冲区；
2. 系统负载是界限；
3. 消费者是任务。

假设您有多个生产者和消费者，生产者将数据放在一个共享缓冲区中，而消费者则从该共享缓冲区中读取数据。信号量或监视器用于同步对共享缓冲区的访问，并且缓冲区大小是固定的，以便根据数据的消耗速率限制正在生成的数据量，从而限制生产者。

在 Grand Central Dispatch 下，消费者是指派给队列的任务。由于任务是 Objective-C block ，生产者不需要缓冲区来告诉消费者它应该处理的数据:Objective-C block 自动捕获它们引用的对象。

例如:

// Producer implementation
while (…) {
    id dataProducedByTheProducer;

    // Produce data and place it in dataProducedByTheProducer
    dataProducedByTheProducer = …;

    // Dispatch a new consumer task
    dispatch_async(queue, ^{
        // This task, which is an Objective-C block, is a consumer.
        //
        // Do something with dataProducedByTheProducer, which is
        // the data that would otherwise be placed in the shared
        // buffer of a traditional, semaphore-based producer-consumer
        // implementation.
        //
        // Note that an Objective-C block automatically keeps a
        // strong reference to any Objective-C object referenced
        // inside of it, and the block releases said object when
        // the block itself is released.

        NSString *s = [dataProducedByTheProducer …];
    });
}

生产者可以放置与它可以生产的数据一样多的消费者任务。然而，这并不意味着 GCD 将以相同的速率触发消费者任务。 GCD 使用操作系统信息来控制根据当前系统负载执行的任务量。生产者本身没有受到限制，而且在大多数情况下，它不必因为 GCD 的内在负载平衡而受到限制。

如果确实需要限制生产者，一个解决方案是让一个 master 分派(dispatch) n 个生产者任务，并让每个消费者通知 master(通过在消费者完成后分派(dispatch)的任务它的工作)它已经结束，在这种情况下，主人将 dispatch 另一个生产者任务。或者，消费者本身可以在完成后分派(dispatch)生产者任务。

具体回答您已解决的问题:

The Producer-Consumer problem is also known as the Bounded-Buffer problem, yet the above makes no mention of a buffer

不需要共享缓冲区，因为消费者是 Objective-C block ，它会自动捕获它们引用的数据。

its bound

GCD 根据当前系统负载限制分派(dispatch)任务的数量。

or the consumer

消费者是指派给 GCD 队列的任务。

let alone blocking the producer & consumer in order to avoid over/under runs

因为没有共享缓冲区，所以不需要阻塞。由于每个消费者都是一个 Objective-C block ，通过 Objective-C block 上下文捕获机制捕获生成的数据，因此消费者和数据之间存在一对一的关系。