Actor

在Swift中，Actor 是一种并发编程模型，用于处理并发任务和共享状态。它于Swift 5.5中引入，并在后续版本中得到了进一步的完善。

actor 是用于封装状态和执行并发操作的类型，它确保了在同一时间只有一个线程（或任务）可以访问其内部状态，从而避免了数据竞争和其他并发问题。

1、actor 的基本特性

  1. 封装性：actor 封装了它的状态和执行这些状态操作的代码。这意味着，所有对actor内部状态的访问都必须通过actor自身的方法来进行。

  2. 隔离性：actor 的方法默认是隔离的（isolated），这意味着在任何给定时间，只有一个线程（或任务）可以执行actor的某个方法。这种隔离性保证了并发安全。

  3. 非阻塞：虽然actor的方法默认是串行执行的，但Swift的并发模型允许你使用async/await来编写非阻塞的并发代码。这意味着，当你等待一个actor方法完成时，你可以同时执行其他任务。

  4. 消息传递：当你从一个线程（或任务）向actor发送消息（即调用其方法）时，该消息会被排队并在actor的上下文中串行处理。这类似于传统并发模型中的消息传递机制。

如何定义和使用 actor

在Swift中，你可以使用actor关键字来定义一个actor类型。例如：

actor Counter {  
    private var count = 0  
  
    func increment() async {  
        count += 1  
    }  
  
    func getCount() -> Int {  
        return count  
    }  
}

注意，在这个例子中，increment 方法被标记为async，因为它修改了actor的内部状态，并且可能需要等待（尽管在这个简单的例子中它并没有）。而getCount 方法没有标记为async，因为它只是读取actor的状态而不进行修改。然而，由于actor的隔离性，直接从actor外部调用getCount 可能不会总是返回最新的值，因为当你读取count时，另一个任务可能已经修改了它。为了避免这个问题，你可以将getCount 也标记为async 并返回一个未来的值（如async 函数通常所做的那样），但在这个简单的例子中，我们假设你了解这一点并在使用时进行了适当的同步。

注意事项

  • actor 的方法默认是隔离的，这意味着你不能直接从actor外部访问其属性。如果你需要这样做，你应该通过actor的方法来进行。

  • 当你从actor外部调用一个async 方法时，你应该使用await 关键字来等待结果，除非你有其他方式来处理异步性（如使用Task）。

  • actor 之间的通信通常是通过调用对方的方法来进行的，这有助于保持代码的清晰和可维护性。

  • actor 的使用应该谨慎，因为它们可能会引入额外的开销和复杂性。在不需要并发安全性的地方，你应该考虑使用其他类型的并发模型或数据结构。

2、使用

1. 定义 Actor

首先，你需要定义一个 Actor 类型。Actor 类型必须遵循 Actor 协议，并且它的属性和方法必须是 nonmutating 的。

2. 创建 Actor 实例

你可以像创建普通类实例一样创建 Actor 实例。

3. 在 Actor 上调用方法

要调用 Actor 上的方法，你需要使用 async 关键字，并且必须在 async 函数或 Task 中进行。

4. 使用 async let 并发执行

你可以使用 async let 来并发执行多个 Actor 方法调用。

5. 使用 await 等待结果

在调用 Actor 方法时，你需要使用 await 关键字来等待结果。

6. 使用 withCheckedContinuation 进行回调

如果你需要在 Actor 方法完成后执行某些操作，可以使用 withCheckedContinuation。

7. 使用 async 和 await 进行异步编程

Actor 模型与 Swift 的 async 和 await 异步编程模型紧密结合，使得编写并发代码更加简单和安全。

通过这些步骤和示例，你可以看到如何在 Swift 中使用 Actor 来处理并发任务和共享状态。Actor 模型提供了一种安全且高效的方式来管理并发，避免了数据竞争和并发问题。

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