iOS中多网络请求的线程安全详解

背景

在iOS开发中，常常需要进行多个网络请求，这些网络请求有时需要同时进行，有时需要按照一定顺序进行，还有的情况则是必须等待前一个网络请求完成后才能进行下一个网络请求。面对这些情况，我们必须注意多线程编程中线程安全的问题。

线程安全问题

线程安全问题是多线程编程中必须注意的一个问题。多线程环境下，用于处理网络请求的对象和方法可能会被多个线程同时访问，这就可能产生竞争条件，影响程序的正确性。我们需要采取措施确保多线程环境下程序的正确性。

下面我们来看两个具体的示例。

示例一：多个线程同时进行网络请求

func getDataFromServer(url: URL, completion: @escaping (Data?, Error?) -> Void) {
    URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
        if let error = error {
            completion(nil, error)
        } else {
            completion(data, nil)
        }
    }.resume()
}

上面这个函数用于从指定URL获取数据，它使用了URLSession API。这个函数是异步执行的，它接收一个回调函数，该回调函数用于处理获取到的数据。我们需要注意两个问题：

1. 这个函数可能会被多个线程同时调用。
2. 回调函数在不同的线程中执行，我们不知道回调函数会在哪个线程中执行。

对于第一个问题，我们可以采取如下措施：

private let lock = NSLock()

func getDataFromServer(url: URL, completion: @escaping (Data?, Error?) -> Void) {
    lock.lock()
    URLSession.shared.dataTask(with: url) { (data, response, error) in
        if let error = error {
            completion(nil, error)
        } else {
            completion(data, nil)
        }
        lock.unlock()
    }.resume()
}

上述代码中，我们使用了NSLock来保护getDataFromServer方法，防止多个线程同时调用。当一个线程执行getDataFromServer方法时，其他线程需要等待其完成后才能继续进行。

对于第二个问题，我们需要注意回调函数在不同线程中执行的特点。如果回调函数中涉及到共享变量的修改，就可能会有线程安全问题。这时我们需要采取合适的措施来确保线程安全。

示例二：按照一定顺序进行多个网络请求

func fetchData() {
    let url1 = ...
    let url2 = ...
    getDataFromServer(url: url1) { (data1, error1) in
        if let error1 = error1 {
            print(error1)
            return
        }
        getDataFromServer(url: url2) { (data2, error2) in
            if let error2 = error2 {
                print(error2)
                return
            }
            // process data1 and data2
        }
    }
}

上面这个函数用于按照一定顺序获取两个URL的数据。我们需要确保先获取到第一个URL的数据后，再获取到第二个URL的数据。这时我们需要注意两个问题：

1. 这个函数是异步的，我们需要使用信号量来等待第一个网络请求完成。
2. 回调函数在不同线程中执行，我们需要将处理数据的代码放到主线程中执行。

func fetchData() {
    let url1 = ...
    let url2 = ...
    let semaphore = DispatchSemaphore(value: 0)
    var data1: Data?
    var data2: Data?
    DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
        getDataFromServer(url: url1) { (responseData1, error1) in
            if let error1 = error1 {
                print(error1)
            } else {
                data1 = responseData1
            }
            semaphore.signal()
        }
        semaphore.wait() // 等待第一个网络请求完成
        DispatchQueue.main.async {
            getDataFromServer(url: url2) { (responseData2, error2) in
                if let error2 = error2 {
                    print(error2)
                } else {
                    data2 = responseData2
                    // 处理数据
                }
            }
        }
    }
}

上述代码中，我们使用了信号量来等待第一个网络请求完成。当第一个网络请求完成时，我们再使用DispatchQueue将处理数据的代码放到主线程中执行。

总结

在多线程编程中，我们必须注意线程安全问题，采取措施确保程序的正确性。对于多个网络请求的情况，我们需要注意以下两个问题：

1. 多个线程同时进行网络请求时，需要使用锁来保证方法的线程安全。
2. 在回调函数中涉及到共享变量的修改时，需要采取合适的措施确保线程安全。同时，如果需要按照一定顺序进行多个网络请求，需要使用信号量来等待上一个网络请求完成，并将处理数据的代码放到主线程中执行。