面试题：Objective-C的GCD任务调度中如何处理任务依赖

Question

在Objective-C的GCD编程中，假设有一系列任务，其中部分任务依赖于其他任务的完成。请描述如何使用GCD来设置任务之间的依赖关系，确保任务按正确顺序执行。并说明在这种情况下如何处理可能出现的死锁问题。

Answer 1

使用GCD设置任务依赖关系确保按序执行

1. 使用dispatch_group_t：
   • 首先创建一个dispatch_group_t实例。例如：

   dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
   

   • 对于每个任务，使用dispatch_group_async将任务添加到队列并关联到这个组。假设我们有一个并发队列：

   dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
   dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{
       // 任务1代码
   });
   dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{
       // 任务2代码，可能依赖任务1
   });
   

   • 如果任务B依赖任务A完成，可以在任务A执行完后，在任务B开始前，通过dispatch_group_wait等待任务A所在组的完成。例如：

   dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{
       // 任务A代码
   });
   dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
   dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{
       // 任务B代码，依赖任务A完成
   });
   

2. 使用dispatch_barrier_async（对于特定情况）：
   • 如果有一组读操作任务，然后有一个写操作任务依赖于所有读操作完成，且需要保证写操作的原子性，可以使用dispatch_barrier_async。假设我们有一个自定义队列：

   dispatch_queue_t customQueue = dispatch_queue_create("com.example.customQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
   dispatch_async(customQueue, ^{
       // 读操作任务1
   });
   dispatch_async(customQueue, ^{
       // 读操作任务2
   });
   dispatch_barrier_async(customQueue, ^{
       // 写操作任务，依赖读操作完成
   });
   

处理可能出现的死锁问题

1. 避免循环依赖：
   • 仔细检查任务之间的依赖关系，确保不存在A依赖B，B又依赖A这样的循环依赖情况。在设计任务依赖时，要保证依赖关系是有向无环图（DAG）。例如，如果发现任务A依赖任务B，任务B依赖任务C，而任务C又依赖任务A，这就形成了循环依赖，需要重新调整任务设计，打破循环。
2. 避免在同步队列中同步等待：
   • 不要在同步队列中使用dispatch_sync等待队列自身的任务完成。例如：

   dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
   dispatch_sync(serialQueue, ^{
       // 这里不应该再使用dispatch_sync等待serialQueue中的其他任务，否则可能死锁
       // 正确做法是使用dispatch_async或dispatch_group等异步方式处理依赖
   });
   

3. 设置合理的超时：
   • 在使用dispatch_group_wait等等待任务完成的函数时，设置合理的超时时间，而不是使用DISPATCH_TIME_FOREVER。例如：

   dispatch_time_t timeout = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC));
   long result = dispatch_group_wait(group, timeout);
   if (result == 0) {
       // 任务在超时前完成
   } else {
       // 处理任务超时情况，例如记录日志、重试等
   }