Swift 异步编程术语表

Swift 自 5.5 版本引入了 async/await 和结构化并发（Structured Concurrency）之后，异步编程成为开发者需要掌握的重要技能。以下术语表整理了 Swift 异步编程中的核心术语及其定义，帮助你快速熟悉相关概念。

A

  • Async Function（异步函数）
    使用 async 关键字声明的函数，表示该函数可以在执行期间暂停并等待某个异步操作完成。调用异步函数时需要使用 await 关键字。
    示例：func fetchData() async -> Data

  • Async Sequence（异步序列）
    一个可以通过异步迭代访问的序列，通常使用 AsyncSequence 协议实现，适用于处理流式数据（如网络流或文件读取）。
    示例：AsyncStream 是常见的异步序列实现。

  • Async Stream（异步流）
    一种实现 AsyncSequence 协议的具体类型，用于创建和处理连续的异步数据流。
    示例：AsyncStream { continuation in ... }

  • Await（等待）
    使用 await 关键字来暂停执行当前函数，直到某个异步操作完成。await 只能在 async 函数或上下文中使用。
    示例：let data = await fetchData()

B

  • Background Task（后台任务）
    在后台优先级执行的异步任务，通常通过 Task.detached 或指定较低优先级来创建。
    示例：Task(priority: .background) { ... }

C

  • Concurrency（并发）
    程序在同一时间段内处理多个任务的能力。Swift 的并发模型通过 async/await 和 Actors 提供安全且高效的并发编程方式。

  • Continuation（延续）
    用于桥接旧式基于回调的 API 和现代 async/await 的工具。Swift 提供了 withCheckedContinuation 和 withUnsafeContinuation 来手动管理延续。
    示例：withCheckedContinuation { continuation in ... }

  • Cooperative Thread Pool（协作线程池）
    Swift 并发运行时使用的线程池，任务在其中协作执行，避免了传统线程管理的复杂性。开发者无需直接管理线程，但可以通过优先级影响调度。

D

  • Dispatch Queue（分发队列）
    虽然不是 Swift 并发特有的术语，但在异步编程中常用于与 GCD（Grand Central Dispatch）交互。Swift 的并发可以与 DispatchQueue 结合使用。

G

  • Global Actor（全局 Actor）
    一种特殊的 Actor，可以跨模块或全局使用，常见于需要全局同步的场景。@MainActor 是 Swift 中的内置全局 Actor。
    示例：@MainActor class MyViewModel { ... }

M

  • Main Actor（主 Actor）
    一个特殊的全局 Actor，确保代码在主线程执行，常用在 UI 更新等场景。
    示例：@MainActor func updateUI() { ... }

R

  • Race Condition（竞争条件）
    多个任务同时访问共享资源，导致不可预测的行为。Swift 使用 Actors 和结构化并发来减少竞争条件的发生。

  • Reentrant（可重入）
    描述一个函数或方法是否可以在执行期间被中断并再次调用。Swift 的 Actor 模型通过限制并发访问来避免重入问题。

S

  • Structured Concurrency（结构化并发）
    Swift 并发模型的核心设计理念，确保任务的生命周期清晰且可控，避免任务泄漏或未完成的情况。
    示例：通过 async let 或 TaskGroup 实现结构化并发。

  • Suspend（挂起）
    在调用 await 时，当前函数的执行会被挂起，等待异步操作完成后再恢复。挂起期间不会阻塞线程。

T

  • Task（任务）
    Swift 并发中的基本执行单元，封装了一段异步代码。可以通过 Task { ... } 创建并运行。
    示例：Task { await doSomething() }

  • Task Group（任务组）
    使用 withTaskGroup 创建的一组并发任务，允许开发者并行执行多个任务并等待所有任务完成。
    示例：await withTaskGroup(of: Int.self) { group in ... }

  • Task Cancellation（任务取消）
    取消正在运行的任务，通常通过 Task.cancel() 或检查 Task.isCancelled 实现。Swift 的并发模型支持协作式取消。
    示例：if Task.isCancelled { return }

  • Task Priority（任务优先级）
    指定任务的执行优先级（如 .userInitiated、.background），影响任务在协作线程池中的调度。
    示例：Task(priority: .high) { ... }

A (Actors)

  • Actor（演员）
    一种引用类型，用于保护共享状态，防止并发访问导致的数据竞争。Actor 的方法默认是串行执行的。
    示例：actor MyCounter { var count = 0 }

  • Actor Isolation（Actor 隔离）
    指 Actor 内部状态只能通过其方法访问，且访问是串行的，确保线程安全。

Y

  • Yield（让步）
    在 AsyncStream 或其他异步上下文中，yield 用于将值传递给消费者。
    示例：continuation.yield(value)

其他相关术语

  • Deadlock（死锁）
    多个任务互相等待对方完成，导致程序无法继续执行。Swift 的 Actor 和结构化并发减少了死锁的可能性，但仍需注意循环等待。

  • Sendable（可发送）
    一个协议，表示类型可以安全地在并发上下文中传递。值类型和某些引用类型可以符合 Sendable。
    示例：struct MyData: Sendable { ... }

  • Thread Safety（线程安全）
    确保代码在多线程环境下正确运行。Swift 的并发模型通过 Actors 和隔离机制提供了内置的线程安全支持。

总结

以上术语表涵盖了 Swift 异步编程中的核心概念，帮助你快速理解和使用 async/await、结构化并发和 Actors 等特性。建议结合实际代码练习加深理解。如果需要某个术语的详细解释或代码示例，可以进一步交流！

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