В чем разница синхронных и асинхронных вызовов в GCD и как они влияют на блокировки очередей

Что проверяют

Понимаете ли вы, что sync блокирует вызывающий поток, и знаете ли главную причину зависаний.

Как отвечать

Оба метода ставят задачу в очередь. Разница в том, что происходит с вызывающим кодом:

• async возвращает управление сразу, не дожидаясь выполнения;
• sync блокирует вызывающий поток, пока задача не выполнится.

Важная тонкость: sync не означает «выполнить на текущем потоке». Задача принадлежит очереди, просто GCD в качестве оптимизации часто выполняет её на вызывающем потоке, чтобы не переключаться.

Главная опасность, ради которой вопрос и задают, это взаимная блокировка:

DispatchQueue.main.sync { ... }   // из главного потока: вечное зависание

Главная очередь последовательная. Вызывая sync на неё из неё же, вы просите очередь выполнить задачу, которая станет в конец, но освободиться очередь не может, потому что ждёт эту задачу. То же самое с любой своей последовательной очередью: sync на текущую очередь изнутри неё это зависание намертво.

Другие издержки sync:

• занятый поток: заблокированный поток ничего не делает, но существует. Много таких блокировок ведут к разрастанию пула потоков и падению производительности;
• инверсия приоритетов: высокоприоритетный поток ждёт низкоприоритетную задачу.

Практическое правило: по умолчанию async. sync уместен в двух случаях: короткая защита общего состояния (чтение из последовательной очереди или чтение через барьер в конкурентной) и ситуация, когда результат нужен немедленно и вы точно не на этой же очереди.

Стоит добавить, что в современном коде эта задача решается через async/await и акторы: там ожидание приостанавливает задачу, а не блокирует поток, поэтому классов ошибок с зависанием становится меньше.

Где спотыкаются

Пишут DispatchQueue.main.sync и получают зависание.

Используют sync для ожидания сетевого ответа.

Считают, что sync выполняет код на текущем потоке по определению.

Оборачивают DispatchSemaphore вокруг асинхронного вызова и блокируют главный поток.