一般的结构化编程吸取了Goto式非结构化编程的经验，通过控制流遵守通用的约定，建立编程结构。

而并发的发展历程也同上基本一致。

(资料图片仅供参考)

由于多线程开发中的长耗时特征，在大型系统中，非结构化的并发编程在运行时跟踪单元操作、遭遇内存冲突时遇到的挑战更大，更难以解决，也就更迫切地需要一套编程理论来作为共识性的指导，也就有了结构化并发。

结构化并发

其可以概括为：

『即使进行并发操作，也要保证控制流路径的单一入口和单一出口。程序可以产生多个控制流来实现并发，但是所有的并发路径在出口时都应该处于完成 (或取消) 状态，并合并到一起。』

好处是：使抽象层得以有效运作。在这一结构下编码时要可以拍着胸脯保证代码不会跳转到结构外，是严格『自包含』的。

同步与异步

找不同！

是的，

和字面意思相反，同步函数返回、完成之前，运行它的线程无法执行其他操作。

同步 synchronous异步 asynchronous

UIKit和SwiftUI都不是线程安全的：

对于用户输入的处理和UI的绘制，必须在与主线程绑定的main runloop中进行。

为避免长耗时操作将主线程堵塞导致用户输入无响应、UI卡顿，最常见的应对办法是将同步操作转换成异步操作：

开辟后台线程运行长耗时操作，然后在操作结束时提供运行在主线程的回调。

串行与并行

两者都是执行操作的顺序或方式；同步操作一定以串行方式执行。   串行：同一时刻的多个线程之间一定是为同一个操作使用，不会另作其他事，甚至只在同一个线程内逐条执行。异步操作则主要以并行方式执行，线程间通信时会以串行方式执行，也就是既能并行也能串行。    并行：同一时刻的多个线程一并执行多个操作。为降低理解并发的难度，提并发时，一般都限定在『异步和并行代码的组合』这个简化版的意义。

并发编程的困难大致上有两个：

如何确保顺序执行；————逻辑正确性

如何确保运算资源调度、访问不冲突。————内存安全性

异步函数

为了化解并发编程的如上两个困难，引入异步函数

func loadSignature() async throws -> String {

fatalError("暂未实现")

}

在返回箭头前加上 async关键字就可以把函数声明为异步函数。

与 throw关键字类似地，该关键字帮助编译器确保两件事：

它允许在函数体内部（正确地）使用 await关键字；

它要求其他来源在调用这个函数时，使用 await 关键字。

await代表了函数在此处可能会放弃当前线程，它是程序的潜在暂停点。

Task 任务

对于同步函数来说，线程决定了它的执行环境。

对于异步函数来说，任务决定了它的执行环境。

『Swift 并发编程中，结构化并发需要依赖异步函数，而异步函数又必须运行在某个任务上下文中，因此可以说，想要进行结构化并发，必须具有任务上下文。

实际上，Swift 结构化并发就是以任务为基本要素进行组织的。』

简单地使用 就可以让我们获取一个任务执行的上下文环境，它接受 `async` 标记的闭包。而且能继承当前任务上下文的优先级等特性，创建一个新的任务树的根节点。我们可以在其中使用异步函数，用法类似于 Task { 异步代码 }。

> Task的要点

> 创建、组织、检查和取消任务

> 一个任务具有它自己的优先级和取消标识，它可以拥有若干个子任务并在其中执行异步函数。

> 无论是正常完成还是抛出错误，子任务会将结果向上报告给父任务，在所有子任务完成之前 (不论是正常结束还是抛出)，父任务是不会完成的。

> 当一个父任务被取消时，这个父任务的取消标识将被设置，并向下传递到所有的子任务中去。

Task Group 任务组

在任务运行上下文中，或具体来说——

在某个异步函数中，我们可以通过await withTaskGroup 为当前的任务添加一组结构化的并发子任务。

这些子任务在被添加后立刻开始执行，最终在离开group的作用域时再汇集到一起。

async let 异步绑定

类似于 let地， async let定义一条局部的不变变量，并通过等号右侧的表达式来初始化该不变变量。

不同的是，该初始化表达式必须是异步函数的调用，通过将其绑定到该不变变量上，在当前 Task上下文创建一道并发执行的子任务并立刻加以执行。

async let赋值之后将立刻执行，即使在 await之前执行就已经完成，其结果依然可以等到 await语句时再进行求值。

和 新建一个任务根节点不同，async let所创建的子任务是任务树上的叶子节点。

任务组和异步绑定的对比

async let可以理解成任务组如 withTaskGroup的语法糖，但是异步绑定并不能动态地表达任务的数量。

『一个大致的使用原则是，如果我们需要比较「严肃地」界定结构化并发的起始，那么用任务组 Task Group 的闭包将它限制起来，并发的结构会显得更加清晰；

而如果我们只是想要快速地并发开始少数几个任务，并减少其他模板代码的干扰，那么使用 async let 进行异步绑定，会让代码更简洁易读。』

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