カメラアプリをリファクタリングしていて、まあ普通に動いていますが
なかなか面白いのですが、簡単にこれが良い、これがダメと判断するのは難しいですね^_^;
AtomicはiOS18以降 swift6で導入されたようで、今回は使えないのですが便利ですね
cameraQueue / videoQueue / Task / Task { @GlobalActor の使い分けが重要
( @MainActorはUIと連動するとして。
などなどある程度の動きはわかって作っていましたが、何回もリファクタリングしてここにきてしっかり理解し直しました^^
あ、ここはこの機能を使うとさらにスマートだな！と^^v
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ここまで議論してきたSwiftの並行処理の道具たちは、それぞれ「得意分野」が異なります。混乱しやすいポイントを整理して比較リストにまとめました。
並行処理メカニズム 比較表
| ツール | 種類 | 主な目的 | 実行順序 (FIFO) | 特徴・使いどころ |
| DispatchQueue (Serial) | キュー (GCD) | 厳密な順序を守るデバイス制御 | 100%保証 | カメラセッションの操作 (start/stop) など、絶対に順番が狂ってはいけない処理に最適。 |
GlobalActor (@MainActor等) | アクター (Swift) | 特定の役割を持つクラス群を隔離 | 保証されない (再入可能) | @MainActor のように、UI更新や特定のロジック群を一つの「個室」に縛り付けるのに便利。 |
Actor (小文字 actor) | 型 (Swift) | **データ（状態）**を安全に守る | 保証されない (再入可能) | Services/Cache/ のように、変数の競合を防ぎたい「データの保管庫」に最適。 |
| Atomic | ハードウェア操作 | 極限の高速化とスレッド安全 | N/A | await すら不要。1秒間に何百回も書き換わるフラグやカウントに使用する最終兵器。 |
各ツールの深掘り解説
1. DispatchQueue (Serial)
- 強み: 投げた順に実行されることが物理的に保証されている。
- 弱み: 中で重い処理をすると、そのキュー全体が止まってしまう。
- 結論: カメラデバイスの「司令塔」として残すべき場所。
2. GlobalActor
- 強み: クラスやメソッドに属性として貼れるため、広範囲の同期が楽。
- 弱み:
awaitで中断している間に他の処理が割り込める（再入可能性）。 - 結論: 「カメラシステム全体」や「UI全体」といった、大きな役割ごとの交通整理に使う。
3. Actor
- 強み: データの読み書きの競合をコンパイルレベルで防ぐ。
- 弱み: 外部から触るたびに
awaitが必要。 - 結論: キャッシュ、データベース、ユーザー設定など、「守るべきデータ」がある場所に使う。
4. Atomic
- 強み: アクターの「個室に入る（コンテキストスイッチ）」コストがない。
- 弱み: 複雑なロジックは守れない（1つの値のみ）。
- 結論: パフォーマンスが最優先される小さなフラグ管理に使う。
整理された「カメラアプリ」の棲み分け図
- 司令塔 (
DispatchQueue): セッションのstart/stopを FIFO で管理。 - 実行部 (
Task.detached):DispatchQueueから重い仕事を切り離して裏で実行。 - 倉庫 (
actor): 切り離された仕事の結果（画像データ）を安全に保存。 - 表示 (
@MainActor): 倉庫から取り出した画像を SwiftUI で表示。
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Mastering Swift Concurrency: Organizing DispatchQueue, GlobalActor, Actor, and Atomic
In modern iOS development, choosing the right tool for synchronization is crucial for both performance and safety. Here is a definitive guide to comparing the four essential mechanisms.
Comparison Table: Synchronization Mechanisms
| Tool | Category | Primary Purpose | Execution Order (FIFO) | Best Use Case |
| DispatchQueue (Serial) | Queue (GCD) | Ensuring Strict Order for hardware/sequential logic | 100% Guaranteed | Device Control: Camera sessions (start/stop) where order is critical. |
GlobalActor (e.g., @MainActor) | Actor (Swift) | Isolating Specific Roles or global domains | Not Guaranteed (Reentrant) | Architectural Isolation: Wiring UI updates to @MainActor or custom logic to a specific thread. |
Actor (keyword actor) | Type (Swift) | Protecting Data (State) from races | Not Guaranteed (Reentrant) | Data Storage: Services like ImageCache where you protect shared mutable state. |
Atomic (e.g., Atomic<Int>) | Low-level Op | Extreme Performance for simple values | N/A | High-frequency Flags: Counters or flags updated thousands of times per second without await overhead. |
Deep Dive: Choosing the Right Tool
1. DispatchQueue (Serial)
- Strength: Physically guarantees that tasks are executed in the exact order they were submitted.
- Weakness: If a heavy task is executed, the entire queue is blocked, leading to potential “hangups.”
- Verdict: Use this as the “Mission Control” for hardware-related operations.
2. GlobalActor
- Strength: Can be applied as an attribute (e.g.,
@PhotoOutputActor) to entire classes or methods, making broad synchronization easy. - Weakness: Reentrancy. While one task is suspended at an
await, another task can enter the “room.” - Verdict: Use this to define “Work Zones” like a dedicated thread for image processing.
3. Actor
- Strength: Prevents data races at the compiler level. Encapsulates state perfectly.
- Weakness: Requires
awaitfor every external access, which can lead to “actor hopping” overhead if overused. - Verdict: The gold standard for “Warehouses” like Caches, Databases, or UserSettings.
4. Atomic
- Strength: No “Context Switching” cost. It’s faster than an Actor because it doesn’t involve the Swift Concurrency runtime’s task scheduling.
- Weakness: Can only protect simple, individual values; cannot protect complex logic or multiple variables together.
- Verdict: Use for low-latency flags where the overhead of
awaitis unacceptable.
The Ultimate “Camera App” Architecture
To build a high-performance camera app, combine these tools based on their strengths:
- The Commander (
DispatchQueue): HandlesAVCaptureSessionoperations to ensure strict FIFO order. - The Worker (
Task.detached): Offloads heavy lifting (image conversion) from the Commander immediately. - The Warehouse (
actor): Safely stores the results (processed images) in a thread-safe cache. - The Presenter (
@MainActor): Fetches data from the Warehouse and renders it on the screen.
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