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Source: Dev.to

问题

为什么编译器需要知道一个值是否线程安全？

编译器必须确保一个值能够在隔离域之间传递而不会导致数据竞争。如果该值不安全，编译器会发出警告或错误，以避免出现不可确定的行为。

什么是 isolation domain（隔离域），它有什么作用？

一个 隔离域 定义了一条边界，在此边界内可以安全地访问值或引用而不会产生数据竞争。共有三种类型：

nonisolated 代码对其他域状态有什么限制？

• nonisolated 是默认的隔离域，不对内部并发施加限制。
• 可以毫无问题地修改同一类型中其他代码的状态。
• 不能修改其他隔离域的状态。

无状态方法示例（可以从任何线程调用）：

// ⚠️ `nonisolated` 是冗余的，因为它是默认域。
nonisolated func add(a: Int, b: Int) -> Int {
    a + b
}

func add(a: Int, b: Int) -> Int {
    a + b
}

为什么从外部访问 actor 的属性需要 await？

actor 保证其所有存储属性和方法在单线程安全环境中执行，从而避免数据竞争。要从其他域访问这些数据，需要使用 await 来：

1. 切换到 actor 的上下文。
2. 等待 actor 释放其独占权。

actor Library {
    // 隔离属性；只能通过 `await` 读取。
    var books: [String] = []

    // actor 方法（从外部调用时隐式 async）。
    func addBook(_ title: String) {
        books.append(title)
    }

    func getBookList() -> [String] {
        books
    }

    // `nonisolated` 方法：可以不使用 `await` 调用。
    nonisolated func libraryName() -> String {
        "A library of books"
    }
}

使用示例：

let library = Library()

// ❌ 不能同步调用 actor 方法。
library.addBook("hola")   // 编译错误

Task {
    await library.addBook("Dopamine Nation")
    let books = await library.getBookList()
    print(books)               // ["Dopamine Nation"]

    // 直接读取属性（需要 await）。
    await library.books.forEach { print($0) }

    // ❌ 不能在 actor 外部修改属性。
    // library.books.append("Another")   // 错误
}

global actor（全局 actor）如 @MainActor 与普通 actor 有何区别？

• 普通 actor：每个实例拥有自己的隔离域。
• 全局 actor：所有标记了该 actor 的实例共享同一个域（例如 @MainActor）。当应用的多个部分需要在相同的并发约束下运行时，这非常有用。

公共 API 要被视为线程安全并符合 Sendable 协议，需要满足哪些条件？

当一个接口满足以下条件时，即被认为在隔离域之间是安全的：

• 不公开可变的公共成员。
• 实现了自己的内部锁机制（例如 NSLock、DispatchQueue）。
• 其可变成员采用 copy‑on‑write（如值类型）。

标准库中许多类型已经遵循 Sendable。编译器也可以推断隐式符合：

// ✅ 隐式符合，因为其所有成员都是 Sendable

成员是 Sendable。

struct SomeStruct {
    var someIntValue: Int
}

// ❌ 不会隐式符合；类是引用类型。
class SomeClass {
    var someIntValue: Int = 0
}

背诵

• 为什么带有 Int 属性的 struct 会隐式符合 Sendable，而具有相同属性的 class 则不符合？
  因为 struct 是值类型；复制时会创建一个独立的新实例，从而避免数据竞争。而 class 是引用类型，可能在多个隔离域中被同时修改。

• 你能用自己的话解释一下，当一个值在两个隔离域之间传递时会发生什么吗？
  Swift 会检查该值是否符合 Sendable。如果符合，编译器就允许其转移，并保证不会对同一数据产生未同步的并发访问。

• 什么时候会有意义…？ (根据你的需求继续补充).

如何在 actor 中将方法标记为 nonisolated？

如果不需要保护 actor 的状态，可以使用 nonisolated 标记。例如，当方法 返回某个标量或常量值 时。

Review

1. 公共 API 在哪些三种条件下可以安全地在并发域之间使用？

1. 不可变性 – 暴露的值在创建后不能被修改。
2. Sendable – 所有涉及的类型都遵循 Sendable 协议。
3. 无副作用 – API 不会访问或修改可能在线程之间共享的外部状态。

2. Swift 6.2 对 Sendable 默认行为有什么改变？

Swift 6.2 引入了 nonisolated(nonsending)，它允许函数和闭包 在不跨越隔离边界的情况下不必是 Sendable。这样，编译器在 nonisolated 上下文中不再自动强制符合 Sendable，从而更容易与不需要在并发域之间传递的代码进行互操作。

参考文献

• Van der Lee, A. (2025). Swift Concurrency Course [在线课程]. avanderlee.com