Swift 并发模型：Sendable 类型

引言

Swift 的并发模型旨在帮助开发者编写更加安全和高效的并发代码。通过引入 Sendable 协议和 @Sendable 属性，Swift 为确保在任务和 actor 之间传递数据时的安全性提供了强有力的支持。理解和正确使用这些特性，对于编写健壮的并发程序至关重要。

什么是 Sendable 类型

swift 并发模型追求的一个关键目标是-提供一种在并发编程中隔离状态的机制，以消除数据竞争。

Task和actor将程序分成可以安全并发的部分。每一个Task或 actor 的实例内部被称为并发域。某些类型的数据无法在并发域之间共享，因为这些数据包含可变状态，但它们不能防止数据竞争。

可以从一个并发域共享到另一个并发域数据类型，被称为Sendable类型。它可以作为参数在调用 actor 方法时传递，或者作为任务的结果返回。

Sendable 协议

我们可以让我们的自定义类型遵循Sendable 协议。该协议没有任何代码要求，但它确实有 Swift 强制执行的语义要求。一般来说，有三点语义要求。

• 该类型是值类型，并且他的可变状态也是Sendable类型

  struct School: Sendable {
      var numberOfStudents: Int
  }
  

• 该类型没有可变状态，且它的不可变状态也是Sendable类型

  final class Student: Sendable {
      let name = "xxx"
      let age = 20
  }
  

• 该类型具有确保其可变状态安全的代码，例如，一个标记为 @MainActor 的类，或一个在特定线程或队列上序列化其属性访问的类。

  @MainActor
  class MyViewModel: Sendable {
      var studentName: String
      init(studentName: String) {
          self.studentName = studentName
      }
  }
  
  // 这个类自己实现了防止数据竞争机制，编译不再检查语义要求
  class Counter:@unchecked Sendable {
      // 同步队列
      private let queue = DispatchQueue(label: "serial")
      private var value = 0
      func increment() {
          queue.async {
              self.value += 1
          }
      }
  }
  

@Sendable 属性

我们使用@Sendable标注闭包，使得闭包可以在多个并发域中安全传递。并且对于闭包捕获有下列要求：

• 闭包不应该按值捕获(capture by value)任何非 Sendable 类型。
• 闭包不应该按引用捕获(capture by reference)任何类型。

class A {
    var v1 = 10
    func f() {
        var v2 = 20
        let v3 = 30
        
        // extension Task where Failure == Never {
        //@discardableResult
        //public init(priority: TaskPriority? = nil, operation: @escaping @Sendable () async -> Success)
        //}
        Task {
            // error: apture of 'self' with non-sendable type 'A' in a `@Sendable` closure
            print(v1)
            // error: Reference to captured var 'v2' in concurrently-executing code
            print(v2)
            // valid: Captured by value and v3 is Sendable type.
            print(v3)
        }
    }
}

结语

Swift 的 Sendable 协议和 @Sendable 属性为并发编程提供了重要的工具，确保了在多任务环境中数据的安全传递和使用。通过遵循 Sendable 协议和合理使用 @Sendable 属性，我们可以显著降低数据竞争的风险，从而编写更加可靠和高效的并发程序。

如果您有任何问题，请评论区告诉我。