Apple doc的GCD生产者-消费者解决方案错误？

Question

在 Apple 并发编程指南的“从线程迁移”部分中，有
Changing Producer-Consumer Implements，声称可以简化典型的多步pthread互斥+条件变量实现使用 GCD。

使用调度队列，您可以简化生产者和消费者 实现到单个调用中：

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

当你的生产者有工作要做时，它所要做的就是将该工作添加到队列中并让队列处理该项目。

生产者-消费者问题也称为有界缓冲区问题，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了。消费者以避免超载/欠载。

这怎么可能是一个有效的解决方案呢？

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. 系统负载是有界的；
3. 消费者是任务。

假设您有多个生产者和消费者，生产者将数据放置在共享缓冲区中，消费者从该共享缓冲区读取数据。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，以便根据消耗的速率限制正在生成的数据量，从而限制生产者。

在 Grand Central Dispatch 下，消费者是调度到队列的任务。由于任务是 Objective-C 块，因此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 块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 …];
    });
}

生产者可以放置与其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根据当前系统负载来控制执行的任务量。生产者本身不会受到限制，并且在大多数情况下，由于 GCD 固有的负载平衡，因此不必受到限制。

如果确实需要限制生产者，一种解决方案是让一个 master 分派 n 个生产者任务，并让每个消费者通知 master（通过消费者完成其工作后分派的任务）它已经结束，在这种情况下，master 将调度另一个生产者任务。或者，消费者本身可以在完成后调度生产者任务。

具体回答您所解决的问题：

生产者-消费者问题也称为有界缓冲区问题，但上面没有提到缓冲区

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

它的绑定

GCD根据当前系统负载来限制调度任务的数量。

或消费者

消费者是指派发到 GCD 队列的任务。

更不用说阻止生产者和制造商了。消费者以避免超载/欠载

由于没有共享缓冲区，因此不需要阻塞。由于每个消费者都是一个 Objective-C 块，通过 Objective-C 块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。