Swift concurrency 9 — Sendable 协议：跨任务共享数据的安全保障

随着 Swift 并发（Swift Concurrency）的引入，开发者终于有了一种 类型安全的方式来编写并发代码，而不必再依赖传统的锁与队列模型。在这个系统中，有一个非常关键的协议： Sendable。

它是 Swift 并发模型的基石，用于标记哪些类型可以在线程间安全传递，从而避免数据竞争（Data Races）。

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什么是 Sendable？

Sendable 是 Swift 中的一个协议，用于声明一个类型可以安全地跨越任务或 actor 的隔离域传递。

换句话说：当你在线程或任务间传递某个值时，只有该值的类型遵循了 Sendable 协议，编译器才会认为这个传递是“安全”的。

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为什么需要 Sendable？

Swift 并发通过 Task 和 actor 实现并发任务的隔离。当一个值被从一个隔离域传递到另一个时，就可能产生数据竞争。

例如：

Task {
    await someActor.update(userInfo)
}

如果 userInfo 是个类实例（引用类型），它可能仍在被另一个任务访问，导致并发访问同一内存。
通过引入 Sendable，Swift 编译器可以在构建期检查这种不安全的共享，有效防止潜在的并发 bug。

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值类型默认就是 Sendable？

通常来说：
• struct 和 enum 是值类型，复制时会创建副本，不共享内存；
• 所以它们只要内部成员也是 Sendable，就自动是 Sendable 的。

示例：

struct UserInfo: Sendable {
    var name: String
    var age: Int
}

但也可以不显式声明，Swift 会自动推断（只限非 public 类型）。

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class 默认不是 Sendable

引用类型（class）是通过共享引用传递的，这意味着两个任务可能会同时访问同一对象，造成数据竞争。

所以：

class UserInfo {
    var name: String
    var age: Int
}

默认 不是 Sendable，编译器会报错：

Type ‘UserInfo’ does not conform to the ‘Sendable’ protocol

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强制类类型 Sendable（慎用）

有时候你需要让类类型符合 Sendable，前提是它只包含不可变状态或者你能保证同步访问，并且实现 Sendable 协议的类不能被继承了，需要用 final 修饰。

final class ImmutableUser: @unchecked Sendable {
    let name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

• 这里用了 @unchecked Sendable，表示你告诉编译器：“我保证它是线程安全的”。
• 慎用！ 因为你绕过了编译器的检查。

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编译器如何知道我有没有错传？

当你创建一个新的 Task 或跨 actor 传递参数时，编译器会检查所有闭包捕获或参数是否为 Sendable。

actor DataStore {
    func save(_ userInfo: UserInfo) async {
        // userInfo 必须是 Sendable
    }
}

Task {
    let user = UserInfo(name: "Alice", age: 28)
    await dataStore.save(user) // ✅ 编译通过
}

如果你传递的是非 Sendable 类型，会收到如下报错：

Captured variable ‘userInfo’ in a Sendable closure is not Sendable

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如何修复 Sendable 报错？

1. 如果你传的是 class，考虑：
   • 改用 struct
   • 或者使用 @unchecked Sendable（⚠️ 高风险）
2. 如果你传的是闭包：
   • 给闭包加上 @Sendable，并保证其捕获的变量都是 Sendable

Task.detached(priority: .high) { @Sendable in
    await service.doWork()
}

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泛型类型如何处理 Sendable？

Swift 支持条件 Sendable 遵循：

struct Box<T>: Sendable where T: Sendable {
    var value: T
}

也就是说，只要 T 是 Sendable，Box 也能是 Sendable。

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总结

• Sendable 是并发系统的类型安全基础。

• 默认情况下：

  • struct 通常自动 Sendable；
  • class 默认不是，需要小心处理

• 编译器能检查你是否做错了类型传递。

• 最安全的做法是尽量使用不可变值类型。

最后，希望能够帮助到有需要的朋友，如果觉得有帮助，还望点个赞，添加个关注，笔者也会不断地努力，写出更多更好用的文章。