Swift演员：一个实际的例子，第1部分

我一直在重新阅读Swift结构化并发路线图和Swift演员提案，并注意到后者的一份说明：

所以，自然🤓，我从swift.org下载了最新的快照，并将其旋转旋转以尝试一些演员代码！

巨大的免责声明：这是使用未切割成释放的中继码的所有实验经验。

我抓住了Swift Toolchain的5月第4个中继快照，在我的机器上安装它，并通过Xcode / Toolchains中将其激活在我的Xcode 12.5 Beta中...菜单。现在我有Xcode运行，swift 5.5💪🏼：

接下来，我需要一个具有启用的实验并发支持的项目，因此我从命令行创建了一个应用程序：

然后我清理了包裹.swift文件并添加了演员提议中提到的Swift编译器标志：

// swift-tools-version：5.4导入packageedescription让包=包裹（名称：＆＃34; actortest＆＃34;，平台：[.macos（.v11）]，targets：[.executableTarget（名称：＆＃34; Scatortest＆＃34;，SwiftSettings：[.Unsafeflags（[＆＃34; -Xfrontend＆＃34;＆＃34; -Enable-Deparical-mancurrency＆＃34;]）]）]）]））

⌘+ b检查项目是否罚款，这一切都是 - Actorstest现在是一个应用运动实验迅速并发与演员！

我已经读过几次各种快速并发努力提案，我会尽力总结我对演员解决的理解（到目前为止）。

注意：我可能是错误的一些点，或者在以后可能会发生变化。

人是线程安全的吗？换句话说，你的应用程序会 - ＆gt;永远＆lt; - 里面的崩溃？

答案是：“这取决于”。这取决于你或他人的方式如何＆＃39;代码使用人员。如果两条代码，同时运行，请同时更新person.name - 您的应用程序将崩溃。 🌋

即使您制作人物。私人私有，为了从类外部保护它，您仍然可以在类内同时读/写，该类也将崩溃您的应用。

目前，如果您正在编写并发代码，您可能正在使用Swift的线程Sunitizer来检测像上面我谈论的那样的数据比赛。

这是非常有用的，但问题是这种方式，您仍然可以编写不安全的代码。崩溃可能仍然发生在运行时。您只希望使用Thread Sacitizer发现并修复所有问题。 （并且稍后不会引入新问题。）

Actors以一种类型的数据隔离提供，以便您编写的代码无法创建数据比赛。换句话说，线程安全内置于类型系统中。类似于可变性如何 - 您根本无法编译突变不可变数据的代码。

让我们比较课程与演员。下面的课程不是线程安全，是否崩溃或不依赖于其他代码使用它的方式：

相比之下，以下演员类型可以安全使用。由于工作中的工作方式，您的代码可以安全地访问名称 - 属性内存。它由演员类型保证：

我还没有登录到实施细节，但到目前为止我在提案中读到的内容 - 演员透明地实施以下编译时间规则：

仅允许对来自任何异步上下文的Actoror的成员的异步访问，

这样，演员本身同步访问其数据，但是外部的任何其他代码都是必需的异步访问（具有隐式同步）以防止数据比赛。

返回我的Actortest App，我将首先尝试一些并发代码，在我添加演员以解决崩溃之前崩溃。

我将首先计算Sha512哈希数的缓存类型（一个只需要几行SWIFT的愚蠢示例来演示这个想法）：

导入cryptokit类hashcache {private（set）var hasish = [int：string]（）func addhash（for number：int）{let string = sha512.hash（数据：数据（字符串（字符串）.utf8））.description散列[number] = string} func compute（）{dissatchqueue.concurrentperform（迭代：15000，执行：AddHash（for :)）}}

AddHash（for :)采取一个数字，并将其文本表示的哈希添加到哈希和

如果您之前已经完成了这些行，则立即查看此代码中的问题。当您调用hashcache.compute（）时，您将崩溃，因为多个线程正在调用AddHash（for :)并尝试同时变异哈希。 💥

所以再次，哈希和地址（for :)并不是每sè不安全 - 特别是如果您的应用程序通常在主线程上运行。但是一旦一些代码调用AddHash（for :)来自非主线程，该应用程序变为易于数据竞争。

目前，要解决此问题，您将在可变状态下添加锁定或使用串行队列来同步数据访问，但通常需要大量的样板代码。 🙃

让我们将Hashcache重写为演员并摆脱该崩溃。

所以我只是要用演员和...替换关键字类。

导入Cryptokitactor Hashcache {private（set）var hasish = [int：string]（）func addhash（for number：int）{let string = sha512.hash（数据：数据（字符串（字符串）.utf8））.description hashes [ number] = string} func compute（）{dissatchqueue.concurrentperform（迭代：15000，执行：AddHash（for :)）}}

它有效 - 项目编译得很好。运行该应用程序虽然同样崩溃了。不要忘记此功能是正在进行的工作。 🤷🏽♂️

它似乎暂时编译器不完全捕获dispatchqueue.concurrentperform（...）的执行参数。

但如果您提供关闭，编译器会捕获数据竞争代码！将compute（）更改为：

ConcurrentPerform（...）中的闭合被异步调用，因此您不允许同步地访问actor构件，因为需要同步以防止数据比赛。惊人的！

我不会尝试使用DispatchQueue进行代码工作，因为此时，尝试基于任务（以及正在进行的工作）并发等等，它会更有乐趣。让我们用任务组替换DispatchQueue代码：

这是我在上面提到的actor提案的更多示例代码，但它看起来它只是创建了一个可以添加任务的并发组。一个简洁的细节是，使用托斯群（...）等待，直到组中的所有任务完成。

我检查了一种创建不返回任何东西的任务，但无法找到一个的方法，因此我在这个小组中的任务将返回一个我会丢弃的BOOL。

由于哈顿群组（...）需要等待所有任务来完成它，当然是异步。 Swift抱怨我呼叫的上下文（......）不是异步，所以让我们修复：

我制作了compute（）async，并且在调用withtaskgroup时使用等待等待（...）。清除之前的错误消息，但我得到一个新的错误：

如果您⌘+点击使用托斯群（...），您会发现实验功能具有遥远的未来可用性：

在任何情况下，单击第三个建议的解决方案使HashCache在MacOS 9999或更新中提供，并且一切都可以编译确定。

接下来，我想为每个即将计算的哈希创建任务。我发现这个可以工作，看起来很简单（再次，我真的没有使用返回的布尔值）。

func compute（）async {await withtaskgroup（：bool。self）{group for number in 0 ... 15_000 {group.spawn {await self.addhash（for：number）return true}}}

读取组API听起来真的很棒 - 您可以将其视为懒惰的序列并控制任务执行到批处理任务，取消一个或多个任务，作为任务完整的进度发出进度，更多。

但是，我现在不会进入所有这些，因为我现在想要的只是同时计算哈希和完成。

如果滚动waaay向上，您会注意到AddHash（for :)根本不是异步功能。但是从异步任务同步调用AddHash（for :)可能会导致数据竞争和崩溃。这就是编译器要求您使用等待的原因，以便它可以同步您对Actor内部的访问：

这就是我所说的。我们在开始时拼写出的3个简单规则是如此聪明，只需阻止您编写不良代码。

但是，没有必要将AddHash（for :)转换为Async函数。当上下文允许时，您仍然可能希望同步调用它。

现在，我非常好奇，尝试如何运作。让我们将一个哈希添加到Compute（）缓存的批次：

func compute（）async {addhash（for：42）等待用托斯群（以下是：bool。self）{group in 0 ... 15_000 {group.spawn {await self.addhash（for：number）return true}} }}

我没有详细阅读，这使得任务闭合使演员隔离错误的注释是什么，但它在我的Todo上。

验证是否必须使用从演员的外部访问演员成员，而是无论是否来自异步上下文，都必须执行。

AddHash（）是一个“香草”功能，但是对于所有目的，它在演员外部调用时会像异步一样处理，最后

在Actor外面访问时，哈希也需要同步，因此您还需要在此处使用等待。

演员实施设计和写作此代码的体验让我非常开心。在编译时间检查的线程安全将使SWIFT应用程序一般更安全，越来越容易发生，希望更多的人将拥抱并发编程。

导入基础导入cryptokit @可用（macos 9999，*）@ main struct app {static let cache = hashcache（）静态func main（）async {await cache.addhash（for：7778）等待cache.compute（）等待打印（缓存.hashes [34]！）}} @可用（macos 9999，*）演员hashcache {private（set）var hasish = [int：string]（）func addhash（for number：int）{let string = sha512.hash（数据：数据（字符串（数字）.utf8））.description hashes [number] = string} func compute（）async {addhash（for：42）等待用托斯群（以下是：self）{group in for of no.0。 ..15_000 {group.spawn {await self.addhash（for：number）return true}}}}}

最终免责声明：使用Swift.org Trunk Branch的Swift Toolchain开发。并发功能是一个过程。此代码可能在以后的时刻无法正常工作。

更新：在包装此帖后，我开始考虑混合迅速的演员并结合。期待几天后出来的后续帖子。

SWIFT中的所有并发功能都在进行中。您现在不需要依赖于现在，因为语法或行为可能会改变，所以我希望这篇文章对你没有任何不必要的压力。

这也是为什么我在帖子中放置了这么多免责声明的原因 - 这篇文章纯粹是探索性的。

但下次有人告诉你并发代码不好，因为它崩溃了奇怪的错误，最好的方法是只使用主线程，如果您在SWIFT中使用新的结构化并发时，您将知道这不是真的:)

要了解所有组合检查组合：Swift的异步编程 - 这是您可以看到所有更新的地方，在网站论坛中讨论。