SDWebImage源码反思

事情起源于与朋友讨论 SDWebImage 框架中对dispatch_sync和dispatch_async的使用，有的地方使用的是 dispatch_sync，有的地方使用的是 dispatch_async，到底该怎么区分这两个的使用呢？让我们走进 SDWebImage 的内心世界，了解它的心路历程。

1. SDWebImage 框架源码

在 SDWebImage 框架的SDWebImageCompat.h文件中，有这样的宏定义：

//主线程同步执行
#define dispatch_main_sync_safe(block)\
    if ([NSThread isMainThread]) {\
        block();\
    } else {\
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), block);\
    }
//主线程异步执行
#define dispatch_main_async_safe(block)\
    if ([NSThread isMainThread]) {\
        block();\
    } else {\
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block);\
    }

在 dispatch_main_sync_safe 和 dispatch_main_async_safe 这两个宏中都判断了当前线程是否是主线程，如果是则直接执行 block 中的代码。它们不同的在于一个是用 dispatch_sync 函数，另外一个使用
dispatch_async 函数。

2. dispatch_sync 和 dispatch_async

dispatch_sync 将任务提交到指定的队列，但是会阻塞当前线程。主要分为三种情况：并发队列、串行队列、主队列。

1. 并发队列的情况：

   
   
   

   dispatch_sync 并发队列

由上图可得知：dispatch_sync 提交的任务到并发队列会阻塞当前线程，并且会在当前线程执行任务。

2. 自定义串行队列的情况：

   
   
   

   dispatch_sync 串行队列

由上图可得知：dispatch_sync 提交的任务到串行队列会阻塞当前线程，并且会在当前线程执行任务。

3. 主队列的情况 ：

   
   
   

   dispatch_sync 主队列

由上图可得知：dispatch_sync 提交的任务到主队列会阻塞当前线程，并且会在主线程执行任务。

主队列有一些特殊，当用 dispatch_sync 在主队列上面提交任务的时候，当前线程会切换到主线程来执行提交的任务！

接下来再说 dispatch_async 函数：

dispatch_async 将任务提交到指定的队列，不会阻塞当前线程。我们也分为三种情况来讨论：并发队列、串行队列、主队列。

1. 并发队列的情况：

dispatch_async 并发队列

由上图可得知：dispatch_async 提交的任务到并发队列不会阻塞当前线程，并且会在新的线程里面(由并发队列管理)执行任务。

2. 串行队列的情况：

   
   
   

   dispatch_async 串行队列

由上图可得知：dispatch_async 提交的任务到串行队列不会阻塞当前线程，并且会在新的线程里面(由串行队列管理)执行任务。

3. 主队列的情况：

   
   
   

   dispatch_async 主队列

由上图可得知：dispatch_async 提交的任务到主队列不会阻塞当前线程，并且会在主线程里面(由主队列管理)执行任务。

区别

回到 SDWebImage 框架的源码，这时候我们可以得知，dispatch_main_sync_safe 和 dispatch_main_async_safe 的唯一的区别就是一个阻塞当前线程，另外一个不会阻塞当前线程。查看 SDWebImage 使用 dispatch_main_sync_safe
的地方，大部分都可以使用 dispatch_main_async_safe 来进行替换，而且由于 dispatch_main_sync_safe 需要进行加信号量锁，效率反而没有切换线程来的快。

3. SDWebImage 新版本

SDWebImage 新版本中(4.0.0-beta)已经更改了这个地方，改为下面的宏定义：

#ifndef dispatch_main_async_safe
#define dispatch_main_async_safe(block)\
    if (strcmp(dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL), dispatch_queue_get_label(dispatch_get_main_queue())) == 0) {\
        block();\
    } else {\
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block);\
    }

作者说是为了防止 dispatch_sync 死锁的产生，将项目中所有的dispatch_main_sync_safe 全都替换为 dispatch_main_async_safe 并且保证代码没有问题。详情请见这里：Fixed deadlocks, completion blocks async, race condition on cancel #781。

4. 关于 dispatch_sync 的死锁问题

dispatch_sync 死锁问题

举例说明：

//这是线程p1
任务task2
dispatch_sync(队列B, ^{
    //这是线程p2
    任务task1
});

解释

1. dispatch_sync 提交 task1任务到队列B上面，线程p1等待信号量锁进入阻塞状态，信号量锁由队列B持有。
2. 队列B确定要执行的task1任务所在的队列A，将任务交给队列A，并且将信号量锁交给队列A。
3. 队列A创建线程p2来执行任务task1，如果队列是串行队列(串行队列只有一个线程，没法创建额外的线程)，则判断串行队列的线程p2是否正在执行任务task2，如果正在执行任务task2，则队列A继续持有信号量锁等待任务task2执行完。
4. 队列A将任务task1交给线程p2来执行task1任务，并将信号量锁交给线程p2。
5. p2线程执行完task1任务，释放信号量锁。
6. p1线程得到信号量锁，继续执行任务。

死锁的发生

线程p1和线程p2是一个线程。(也就是说队列A和队列B是同一个队列，而且是串行队列)

当队列A和队列B是同一个队列并且是串行队列的时候，由于串行队列里面只能拥有一个线程，故当线程p1阻塞的时候，串行队列持有信号量锁等待线程p1执行完毕，这样就发生了死锁。

5. 总结

1. dispatch_sync 在提交任务到串行队列的时候，容易发生死锁，在日常的使用中一定要多加注意。
2. dispatch_sync 底层使用的是信号量锁。
3. SDWebImage 中解释到[NSFileManager defaultManager] 为线程安全类，不需要在串行队列里面执行，详情请见这里：Fixed deadlocks, completion blocks async, race condition on cancel #781。
4. 判断当前队列是否是主队列的方式：strcmp(dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL), dispatch_queue_get_label(dispatch_get_main_queue())。为什么不用之前的 [NSThread isMainThread] 了呢？原因是某些特殊情况下，主线程有可能从其他队列(非主队列)获取任务执行 ，具体请看：GCD's Main Queue vs. Main Thread。

参考链接：

1. dispatch_sync死锁问题研究
2. SDWebImage