Task优先级与取消

在Swift并发中，Task不仅是一个异步任务的执行容器，还提供了优先级控制和取消功能，让开发者能够更精细地管理任务的执行顺序和生命周期。前一节介绍了Task的基本创建与管理，本节将聚焦于Task的优先级设置和取消操作，讲解其工作原理、使用场景及最佳实践。通过这些知识，你将能优化任务调度并处理用户中断需求。

Task优先级

Swift允许通过priority参数为Task指定执行优先级，影响其在底层GCD线程池中的调度顺序。优先级设置并非强制执行，而是系统根据资源可用性和其他任务的竞争进行调整。

优先级选项

TaskPriority枚举提供了以下常见值：

  • .userInitiated：用户触发的紧急任务（如按钮点击），高优先级。
  • .high：重要但非交互的任务。
  • .default：默认优先级，适用于大多数情况。
  • .utility：中等优先级，适合次要操作。
  • .background：最低优先级，用于后台任务（如日志同步）。

示例：

func processData() async -> String {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    return "处理完成"
}

Task(priority: .userInitiated) {
    let result = await processData()
    print("高优先级：\(result) - \(Task.currentPriority.rawValue)")
}

Task(priority: .background) {
    let result = await processData()
    print("低优先级：\(result) - \(Task.currentPriority.rawValue)")
}

输出可能为：

高优先级：处理完成 - 25
低优先级：处理完成 - 9
  • Task.currentPriority：检查当前任务的优先级（数值越高，优先级越高）。

优先级继承

子任务会继承父任务的优先级，除非显式指定：

Task(priority: .high) {
    print("父任务优先级：\(Task.currentPriority.rawValue)")
    Task {
        print("子任务继承优先级：\(Task.currentPriority.rawValue)")
    }
    Task(priority: .background) {
        print("子任务覆盖优先级：\(Task.currentPriority.rawValue)")
    }
}

输出：

父任务优先级：21
子任务继承优先级：21
子任务覆盖优先级：9
  • 未指定优先级的子任务继承父级。
  • 显式指定会覆盖继承。

使用场景

  • 用户交互：.userInitiated确保快速响应。
  • 批量处理：.utility或.background避免抢占主线程。
  • 混合任务：不同优先级区分重要性。

Task取消

Task支持取消操作，通过cancel()方法通知任务停止。取消是一种协作机制，任务需主动检查并响应。

基本取消

调用cancel()并检查isCancelled：

let task = Task {
    for i in 1...5 {
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 500_000_000)
        guard !Task.isCancelled else {
            print("任务已取消")
            return
        }
        print("进度：\(i)")
    }
    print("任务完成")
}

Task {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_500_000_000)
    task.cancel()
}

输出：

进度：1
进度：2
进度：3
任务已取消
  • isCancelled：布尔值，表示任务是否被取消。
  • 开发者需在逻辑中检查并退出。

取消传播

父任务取消时，子任务自动收到通知：

let parentTask = Task {
    Task {
        try? await Task.sleep(nanoseconds: 2_000_000_000)
        guard !Task.isCancelled else {
            print("子任务取消")
            return
        }
        print("子任务完成")
    }
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    print("父任务运行")
}

Task {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 500_000_000)
    parentTask.cancel()
}

输出：

父任务运行
子任务取消
  • 父任务取消后，子任务的isCancelled变为true。
  • 需显式检查，未检查的任务继续运行。

抛出取消错误

Swift提供CancellationError，可在检查时抛出：

let cancellableTask = Task {
    for i in 1...5 {
        try await Task.sleep(nanoseconds: 500_000_000)
        try Task.checkCancellation() // 抛出CancellationError
        print("进度：\(i)")
    }
}

Task {
    try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
    cancellableTask.cancel()
    do {
        try await cancellableTask.value
    } catch {
        print("任务取消：\(error)")
    }
}

输出：

进度：1
任务取消：CancellationError()
  • checkCancellation()：若已取消，抛出错误，简化逻辑。

实际应用

1. 用户中断

响应用户取消操作：

class DownloadViewController: UIViewController {
    var downloadTask: Task<Void, Never>?

    @IBAction func startDownload(_ sender: UIButton) {
        downloadTask = Task {
            for i in 1...10 {
                try? await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
                guard !Task.isCancelled else { return }
                await MainActor.run { progressLabel.text = "进度：\(i)0%" }
            }
            await MainActor.run { progressLabel.text = "完成" }
        }
    }

    @IBAction func cancelDownload(_ sender: UIButton) {
        downloadTask?.cancel()
        progressLabel.text = "已取消"
    }
}
  • 高优先级任务响应用户点击。

2. 优先级调度

优化多任务执行：

Task(priority: .userInitiated) {
    let data = await fetchCriticalData()
    print("关键数据：\(data)")
}

Task(priority: .background) {
    let log = await syncLogs()
    print("日志同步：\(log)")
}
  • 关键任务优先执行。

最佳实践

  1. 合理设置优先级
    避免所有任务都用.high，会导致优先级失效。

  2. 及时检查取消
    在循环或耗时操作中定期检查isCancelled。

  3. 清理资源
    取消后释放占用资源（如网络连接）。

  4. 日志记录
    记录取消事件，便于调试：

    if Task.isCancelled { print("任务\(task.id)取消") }

小结

Task的优先级和取消功能为异步任务管理提供了灵活性。优先级控制任务调度顺序，取消机制响应中断需求。本节通过示例展示了其用法和应用场景，强调了协作取消的重要性。掌握这些技巧，你将能优化任务执行并处理动态需求。下一节将探讨结构化并发，进一步提升你的并发设计能力。

内容说明

  • 结构：从优先级到取消，再到应用和实践，最后总结。
  • 代码：包含优先级、取消和UI示例，突出实用性。
  • 语气：深入且实践导向，适合技术书籍深入章节。
  • 衔接：承接前节（Task基础），预告后续（结构化并发）。
Last Updated::