Actores Globales en Swift para iOS
Qué son los actors en Swift
Los actors son una característica de concurrencia introducida en Swift 5.5 que ofrecen una forma segura de gestionar estado mutable en programas concurrentes. Un actor es un tipo por referencia que protege su estado mutable garantizando que solo una tarea pueda acceder a sus propiedades y métodos a la vez.
Piense en un actor como una envoltura protectora alrededor de los datos que maneja la sincronización automáticamente. Cuando varias tareas intentan acceder a un actor simultáneamente, Swift las pone en cola, evitando condiciones de carrera, corrupción de datos y fallos típicos de la programación multihilo.
Ejemplo simple de actor
actor BankAccount { private var balance: Double = 0.0 func deposit _ amount: Double { balance += amount } func getBalance() -> Double { return balance } }
El problema que resuelven los actors
En la programación concurrente tradicional, cuando varios hilos acceden a datos compartidos y mutables al mismo tiempo se corre el riesgo de corrupción de datos, accesos a memoria liberada y comportamientos impredecibles. Los actors eliminan estos problemas creando una frontera de aislamiento alrededor de su estado.
Cómo funcionan los actors
Un actor procesa una petición a la vez de forma serializada. Cuando se llama a un método de un actor desde fuera de su contexto de aislamiento, se debe usar await, lo que crea un punto de suspensión donde el código espera su turno para ejecutarse.
Ejemplo de uso
actor DownloadManager { private var activeDownloads: [URL: Progress] = [:] private var completedFiles: [URL: Data] = [:] func startDownload from url: URL -> String { if activeDownloads[url] != nil { return Download already in progress } let progress = Progress() activeDownloads[url] = progress return Download started } func completeDownload url: URL, data: Data { activeDownloads.removeValue forKey: url completedFiles[url] = data } func getCompletedData for url: URL -> Data? { return completedFiles[url] } } func handleDownload() async { let manager = DownloadManager() let status = await manager.startDownload from: URL(string: https://example.com/file)! print status }
Qué son los global actors
Los global actors extienden el concepto de actor para proporcionar dominios de sincronización a nivel de aplicación. A diferencia de los actors de instancia que protegen instancias individuales, los global actors sincronizan código entre múltiples tipos, garantizando que todo el código marcado se ejecute en el mismo ejecutor serial.
Protocolo para crear un global actor
@globalActor actor NetworkActor { static let shared = NetworkActor() private init() {} }
Por qué usar global actors
Los global actors son útiles cuando se necesita sincronización entre tipos, aislamiento de dominios como redes o base de datos, o afinidad de hilo para asegurar que cierto código siempre se ejecute en el mismo ejecutor.
Tipos de actors en Swift
1. Actors de instancia: cada instancia mantiene su propio dominio de aislamiento, ideal para recursos individuales.
actor SessionManager { private var sessions: [String: UserSession] = [:] private var maxSessions = 5 func createSession for userId: String throws -> UserSession { guard sessions.count < maxSessions else { throw SessionError.limitReached } let session = UserSession(userId: userId) sessions[userId] = session return session } func invalidateSession for userId: String { sessions.removeValue forKey: userId } func getActiveSessionCount() -> Int { return sessions.count } }
2. Global actors personalizados: crea actores globales por dominio para subsistemas como analítica o red.
@globalActor actor AnalyticsActor { static let shared = AnalyticsActor() private init() {} } @AnalyticsActor class AnalyticsTracker { private var eventCount = 0 func trackEvent _ name: String { eventCount += 1 print Event #\\(eventCount): \\(name) } } @AnalyticsActor func logUserAction _ action: String { print User action: \\(action) } class ViewController: UIViewController { func userTappedButton() async { await logUserAction button_tap } }
3. Actors reentrantes: un actor puede llamar a sus propios métodos sin riesgo de interbloqueo.
actor Calculator { private var memory: Double = 0 func factorial _ n: Int -> Int { if n <= 1 { return 1 } return n * factorial n - 1 } func storeInMemory _ value: Double { memory = value } func recallMemory() -> Double { return memory } }
4. Contexto nonisolated: partes de un actor que no necesitan sincronización pueden marcarse nonisolated para mejorar rendimiento.
actor ConfigurationManager { let appVersion = 1.0.0 private var settings: [String: Any] = [:] nonisolated func getAppVersion() -> String { return appVersion } nonisolated func calculateCacheKey for endpoint: String -> String { return appVersion _ endpoint.replacingOccurrences of: /, with: _ } func updateSetting key: String, value: Any { settings[key] = value } }
Buenas prácticas
Elegir el tipo de actor adecuado: use actors de instancia para recursos individuales, global actors para dominios de sincronización a nivel de sistema y @MainActor para actualizaciones de UI. Mantenga las fronteras de actor pequeñas y enfocadas para reducir la contención. Use nonisolated con prudencia para propiedades calculadas e información inmutable. Diseñe cuidadosamente las interacciones entre varios actors para evitar deadlocks y asegurar un flujo de datos correcto.
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