如何在Swift?中使用?async?let?并發(fā)運(yùn)行后臺(tái)任務(wù)

更新時(shí)間：2023年06月26日 11:10:34 作者：Swift社區(qū)

Swift?異步編程是一種編寫允許某些任務(wù)并發(fā)運(yùn)行而不是按順序運(yùn)行的代碼的方法，這篇文章主要介紹了在Swift中使用async?let并發(fā)運(yùn)行后臺(tái)任務(wù),需要的朋友可以參考下

前言

Async/await 語(yǔ)法是在 Swift 5.5 引入的，在 WWDC 2021中的 Meet async/await in Swift 對(duì)齊進(jìn)行了介紹。它是編寫異步代碼的一種更可讀的方式，比調(diào)度隊(duì)列和回調(diào)函數(shù)更容易理解。Async/await 語(yǔ)法與其他編程語(yǔ)言（如 C# 或 JavaScript）中使用的語(yǔ)法類似。使用 "async let "是為了并行的運(yùn)行多個(gè)后臺(tái)任務(wù)，并等待它們的綜合結(jié)果。

Swift 異步編程是一種編寫允許某些任務(wù)并發(fā)運(yùn)行而不是按順序運(yùn)行的代碼的方法。這可以提高應(yīng)用程序的性能，允許它同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，但更重要的是，它可以用來(lái)確保用戶界面對(duì)用戶輸入的響應(yīng)，同時(shí)任務(wù)在后臺(tái)線程上執(zhí)行。

長(zhǎng)期運(yùn)行的任務(wù)阻塞了UI

在一個(gè)同步的程序中，代碼以線性的、從上到下的方式運(yùn)行。程序等待當(dāng)前任務(wù)完成后再進(jìn)入下一任務(wù)。這在用戶界面（UI）方面會(huì)產(chǎn)生問題，因?yàn)槿绻粋€(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行的任務(wù)被同步執(zhí)行，程序就會(huì)阻塞，UI就會(huì)變得沒有反應(yīng)，直到任務(wù)完成。

下面的代碼模擬了一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行的任務(wù)，如以同步方式下載一個(gè)文件，其結(jié)果是UI 變得沒有反應(yīng)，直到任務(wù)完成。這樣的用戶體驗(yàn)是不可接受的。

Model:

struct DataFile : Identifiable, Equatable {
    var id: Int
    var fileSize: Int
    var downloadedSize = 0
    var isDownloading = false
    init(id: Int, fileSize: Int) {
        self.id = id
        self.fileSize = fileSize
    }
    var progress: Double {
        return Double(self.downloadedSize) / Double(self.fileSize)
    }
    mutating func increment() {
        if downloadedSize < fileSize {
            downloadedSize += 1
        }
    }
}

ViewModel:

class DataFileViewModel: ObservableObject {
    @Published private(set) var file: DataFile
    init() {
        self.file = DataFile(id: 1, fileSize: 10)
    }
    func downloadFile() {
        file.isDownloading = true
        for _ in 0..<file.fileSize {
            file.increment()
            usleep(300000)
        }
        file.isDownloading = false
    }
    func reset() {
        self.file = DataFile(id: 1, fileSize: 10)
    }
}

View:

struct TestView1: View {
    @ObservedObject private var dataFiles: DataFileViewModel
    init() {
        dataFiles = DataFileViewModel()
    }
    var body: some View {
        VStack {
            /// 從文末源代碼獲取其實(shí)現(xiàn)
            TitleView(title: ["Synchronous"])
            Button("Download All") {
                dataFiles.downloadFile()
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            .disabled(dataFiles.file.isDownloading)
            HStack(spacing: 10) {
                Text("File 1:")
                ProgressView(value: dataFiles.file.progress)
                    .frame(width: 180)
                Text("\((dataFiles.file.progress * 100), specifier: "%0.0F")%")
                ZStack {
                    Color.clear
                        .frame(width: 30, height: 30)
                    if dataFiles.file.isDownloading {
                        ProgressView()
                            .progressViewStyle(CircularProgressViewStyle(tint: .blue))
                    }
                }
            }
            .padding()
            Spacer().frame(height: 200)
            Button("Reset") {
                dataFiles.reset()
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            Spacer()
        }
        .padding()
    }
}

使用 async/await 在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù)

將 ViewModel 中的downloadFile方法修改為異步的。請(qǐng)注意，由于DataFile模型是被視圖監(jiān)聽的，對(duì)模型的任何改變都需要在UI線程上執(zhí)行。這是通過(guò)使用 MainActor 隊(duì)列來(lái)完成的，即用MainActor.run包裹所有的模型更新。

ViewModel

class DataFileViewModel2: ObservableObject {
    @Published private(set) var file: DataFile
    init() {
        self.file = DataFile(id: 1, fileSize: 10)
    }
    func downloadFile() async -> Int {
        await MainActor.run {
            file.isDownloading = true
        }
        for _ in 0..<file.fileSize {
            await MainActor.run {
                file.increment()
            }
            usleep(300000)
        }
        await MainActor.run {
            file.isDownloading = false
        }
        return 1
    }
    func reset() {
        self.file = DataFile(id: 1, fileSize: 10)
    }
}

View：

struct TestView2: View {
    @ObservedObject private var dataFiles: DataFileViewModel2
    @State var fileCount = 0
    init() {
        dataFiles = DataFileViewModel2()
    }
    var body: some View {
        VStack {
            TitleView(title: ["Asynchronous"])
            Button("Download All") {
                Task {
                    let num = await dataFiles.downloadFile()
                    fileCount += num
                }
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            .disabled(dataFiles.file.isDownloading)
            Text("Files Downloaded: \(fileCount)")
            HStack(spacing: 10) {
                Text("File 1:")
                ProgressView(value: dataFiles.file.progress)
                    .frame(width: 180)
                Text("\((dataFiles.file.progress * 100), specifier: "%0.0F")%")
                ZStack {
                    Color.clear
                        .frame(width: 30, height: 30)
                    if dataFiles.file.isDownloading {
                        ProgressView()
                            .progressViewStyle(CircularProgressViewStyle(tint: .blue))
                    }
                }
            }
            .padding()
            Spacer().frame(height: 200)
            Button("Reset") {
                dataFiles.reset()
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            Spacer()
        }
        .padding()
    }
}

在后臺(tái)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)

現(xiàn)在我們有一個(gè)文件在后臺(tái)下載，UI顯示進(jìn)度，讓我們把它改為多個(gè)文件。ViewModel被改為持有一個(gè)DataFiles數(shù)組，而不是一個(gè)單一的文件。添加一個(gè)downloadFiles方法來(lái)遍歷所有文件并下載每一個(gè)。

視圖被綁定到DataFiles數(shù)組，并更新顯示每個(gè)文件的下載進(jìn)度。下載按鈕被綁定到異步的downloadFiles中。

ViewModel:

class DataFileViewModel3: ObservableObject {
    @Published private(set) var files: [DataFile]
    @Published private(set) var fileCount = 0
    init() {
        files = [
            DataFile(id: 1, fileSize: 10),
            DataFile(id: 2, fileSize: 20),
            DataFile(id: 3, fileSize: 5)
        ]
    }
    var isDownloading : Bool {
        files.filter { $0.isDownloading }.count > 0
    }
    func downloadFiles() async {
        for index in files.indices {
            let num = await downloadFile(index)
            await MainActor.run {
                fileCount += num
            }
        }
    }
    private func downloadFile(_ index: Array<DataFile>.Index) async -> Int {
        await MainActor.run {
            files[index].isDownloading = true
        }
        for _ in 0..<files[index].fileSize {
            await MainActor.run {
                files[index].increment()
            }
            usleep(300000)
        }
        await MainActor.run {
            files[index].isDownloading = false
        }
        return 1
    }
    func reset() {
        files = [
            DataFile(id: 1, fileSize: 10),
            DataFile(id: 2, fileSize: 20),
            DataFile(id: 3, fileSize: 5)
        ]
    }
}

View:

struct TestView3: View {
    @ObservedObject private var dataFiles: DataFileViewModel3
    init() {
        dataFiles = DataFileViewModel3()
    }
    var body: some View {
        VStack {
            TitleView(title: ["Asynchronous", "(multiple Files)"])
            Button("Download All") {
                Task {
                    await dataFiles.downloadFiles()
                }
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            .disabled(dataFiles.isDownloading)
            Text("Files Downloaded: \(dataFiles.fileCount)")
            ForEach(dataFiles.files) { file in
                HStack(spacing: 10) {
                    Text("File \(file.id):")
                    ProgressView(value: file.progress)
                        .frame(width: 180)
                    Text("\((file.progress * 100), specifier: "%0.0F")%")
                    ZStack {
                        Color.clear
                            .frame(width: 30, height: 30)
                        if file.isDownloading {
                            ProgressView()
                                .progressViewStyle(CircularProgressViewStyle(tint: .blue))
                        }
                    }
                }
            }
            .padding()
            Spacer().frame(height: 150)
            Button("Reset") {
                dataFiles.reset()
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            Spacer()
        }
        .padding()
    }
}

使用 "async let " 下載多個(gè)文件

使用 "async let "來(lái)模擬并發(fā)下載多個(gè)文件的情況

上面的代碼可以被改進(jìn)，以并行地執(zhí)行多個(gè)下載，因?yàn)槊總€(gè)任務(wù)都是獨(dú)立于其他任務(wù)的。在Swift并發(fā)中，這是用async let實(shí)現(xiàn)的，它用一個(gè)承諾立即給一個(gè)變量賦值，允許代碼執(zhí)行下一行代碼。然后，代碼等待這些承諾，等待最終結(jié)果的完成。

async/await：

    func downloadFiles() async {
        for index in files.indices {
            let num = await downloadFile(index)
            await MainActor.run {
                fileCount += num
            }
        }
    }

async let

    func downloadFiles() async {
        async let num1 = await downloadFile(0)
        async let num2 = await downloadFile(1)
        async let num3 = await downloadFile(2)
        let (result1, result2, result3) = await (num1, num2, num3)
        await MainActor.run {
            fileCount = result1 + result2 + result3
        }
    }

ViewModel

class DataFileViewModel4: ObservableObject {
    @Published private(set) var files: [DataFile]
    @Published private(set) var fileCount = 0
    init() {
        files = [
            DataFile(id: 1, fileSize: 10),
            DataFile(id: 2, fileSize: 20),
            DataFile(id: 3, fileSize: 5)
        ]
    }
    var isDownloading : Bool {
        files.filter { $0.isDownloading }.count > 0
    }
    func downloadFiles() async {
        async let num1 = await downloadFile(0)
        async let num2 = await downloadFile(1)
        async let num3 = await downloadFile(2)
        let (result1, result2, result3) = await (num1, num2, num3)
        await MainActor.run {
            fileCount = result1 + result2 + result3
        }
    }
    private func downloadFile(_ index: Array<DataFile>.Index) async -> Int {
        await MainActor.run {
            files[index].isDownloading = true
        }
        for _ in 0..<files[index].fileSize {
            await MainActor.run {
                files[index].increment()
            }
            usleep(300000)
        }
        await MainActor.run {
            files[index].isDownloading = false
        }
        return 1
    }
    func reset() {
        files = [
            DataFile(id: 1, fileSize: 10),
            DataFile(id: 2, fileSize: 20),
            DataFile(id: 3, fileSize: 5)
        ]
    }
}

View

struct TestView4: View {
    @ObservedObject private var dataFiles: DataFileViewModel4
    init() {
        dataFiles = DataFileViewModel4()
    }
    var body: some View {
        VStack {
            TitleView(title: ["Parallel", "(multiple Files)"])
            Button("Download All") {
                Task {
                    await dataFiles.downloadFiles()
                }
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            .disabled(dataFiles.isDownloading)
            Text("Files Downloaded: \(dataFiles.fileCount)")
            ForEach(dataFiles.files) { file in
                HStack(spacing: 10) {
                    Text("File \(file.id):")
                    ProgressView(value: file.progress)
                        .frame(width: 180)
                    Text("\((file.progress * 100), specifier: "%0.0F")%")
                    ZStack {
                        Color.clear
                            .frame(width: 30, height: 30)
                        if file.isDownloading {
                            ProgressView()
                                .progressViewStyle(CircularProgressViewStyle(tint: .blue))
                        }
                    }
                }
            }
            .padding()
            Spacer().frame(height: 150)
            Button("Reset") {
                dataFiles.reset()
            }
            .buttonStyle(BlueButtonStyle())
            Spacer()
        }
        .padding()
    }
}

結(jié)論

在后臺(tái)執(zhí)行長(zhǎng)期運(yùn)行的任務(wù)并保持UI的響應(yīng)是很重要的。async/await提供了一個(gè)干凈的機(jī)制來(lái)執(zhí)行異步任務(wù)。有的時(shí)候，一個(gè)方法在后臺(tái)調(diào)用多個(gè)方法，默認(rèn)情況下是按順序進(jìn)行這些調(diào)用。async 讓其立即返回，允許代碼進(jìn)行下一個(gè)調(diào)用，然后所有返回的對(duì)象可以一起等待。這使得多個(gè)后臺(tái)任務(wù)可以并行進(jìn)行。

到此這篇關(guān)于在 Swift 中使用 async let 并發(fā)運(yùn)行后臺(tái)任務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Swift async let 后臺(tái)任務(wù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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