1-13.【GCD】dispatch_barrier 的作用和使用场景是什么？

1️⃣ 基本作用

dispatch_barrier 用于在并发队列中创建一个“屏障”，保证屏障前的任务全部完成后才执行屏障任务，屏障任务完成后才允许屏障后的任务继续执行。

• 本质：把并发队列临时变成“串行屏障”
• 保证 读-写或写-写安全，同时不阻塞其他并行队列的线程资源

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2️⃣ 工作机制

假设有一个并发队列 concurrentQueue：

let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "concurrent", attributes: .concurrent)

concurrentQueue.async { print("A") }
concurrentQueue.async { print("B") }
concurrentQueue.async(flags: .barrier) { print("Barrier") }
concurrentQueue.async { print("C") }
concurrentQueue.async { print("D") }

执行顺序：

1. A、B 可以同时执行（并发）
2. Barrier 等 A、B 完全完成 后执行
3. C、D 等 Barrier 完成后再执行

⚠️ 注意：

• barrier 任务前后不会并发执行
• barrier 前的任务可以并发
• barrier 后的任务也可以并发（但 Barrier 本身是独占的）

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3️⃣ 使用场景

3.1 并发队列上的读写安全

典型场景：多读少写的数据结构

var sharedArray = [Int]()
let queue = DispatchQueue(label: "concurrentQueue", attributes: .concurrent)

// 多个并发读
queue.async {
    print(sharedArray.count)
}
queue.async {
    print(sharedArray.last ?? 0)
}

// 写操作使用 barrier
queue.async(flags: .barrier) {
    sharedArray.append(42)
}

解释：

• 多个读可以并发执行 → 高性能
• 写操作必须等前面读完成，并且执行时阻止其他读写 → 数据安全

Barrier 是 并发队列上的写锁机制

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3.2 替代传统锁（NSLock / DispatchSemaphore）

• 可以用 barrier 替代全局锁对共享资源加锁

• 优势：

  • 保持 读操作并发性
  • 写操作串行化，不阻塞其他队列的线程池

• 适合 读多写少场景

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3.3 串行队列上的 barrier 无效

let serialQueue = DispatchQueue(label: "serial")
serialQueue.async(flags: .barrier) { ... }

• barrier 在串行队列上 没有任何特殊作用

• 原因：

  • 串行队列天然保证同一时间只执行一个任务
  • barrier 只是多余标记

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4️⃣ 使用注意事项

1. 只能在自定义并发队列上使用

   • global queue 不允许 barrier

2. 不要在主队列上使用 barrier

   • 主队列是串行的，没意义

3. 同步 barrier（sync + barrier）可能死锁

   • 原因和普通 sync 一样，当前线程可能阻塞自己

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5️⃣ 总结

作用：

• 在并发队列中创建一个排它屏障
• 屏障前的任务先执行，屏障独占执行，屏障后的任务再继续并发执行

典型场景：

• 并发读 + 写操作的共享数据
• 读多写少，避免使用锁仍保证线程安全
• 替代 NSLock / semaphore 进行高性能读写控制

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💡 一句话总结：

dispatch_barrier 就是给并发队列加了一道“独占关卡”，保证关键写操作在队列中独占执行，而不影响前后的并发读任务。