Swift中以全局并发队列为目标的自定义串行队列为何无法并发执行？

问题背景 #

你对DispatchQueue的目标队列机制存在两个疑惑场景：

场景1：标记为并发的队列，以主队列（串行）为目标时执行串行 #

你创建了带.concurrent属性的队列，但指定主队列作为目标后，任务串行执行：

let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "concurrentQueue",
                                    attributes: .concurrent,
                                    target: DispatchQueue.main)

concurrentQueue.async {
    for i in 1...5 {
        print(i)
    }
}

concurrentQueue.async {
    for i in 6...10 {
        print(i)
    }
}

输出结果：

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原因解析 #

目标队列（主队列）的作用是接收原队列调度后的任务并执行，而非直接替换原队列的特性：

• 两个异步任务会先进入concurrentQueue的并发队列等待
• 但主队列是串行队列，它会逐个取出concurrentQueue中的任务，放到自身的串行执行流中运行
• 最终任务只能依次执行，呈现串行输出的结果

场景2：串行队列以全局并发队列（并发）为目标时仍执行串行 #

你创建了串行队列，指定全局并发队列作为目标后，任务依旧串行执行：

let serialQueue = DispatchQueue(label: "serialQueue", target: DispatchQueue.global(qos: .background))

serialQueue.async {
    for i in 1...5 {
        print(i)
    }
}

serialQueue.async {
    for i in 6...10 {
        print(i)
    }
}

输出结果：

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6
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原因解析 #

队列的串行/并发属性是自身固有特性，由创建时的attributes（默认不带属性即为串行）决定，目标队列无法修改这一点：

• 两个异步任务进入serialQueue的串行队列后，必须先执行完第一个任务，才会将第二个任务提交给目标队列的线程池
• 目标队列仅提供执行任务的线程资源，不改变原队列的任务调度顺序，因此最终还是串行输出

核心总结 #

• 队列的串行/并发特性是自身固有属性，目标队列无法覆盖
• 目标队列的核心作用：
  • 提供任务执行的线程资源（比如全局并发队列的线程池）
  • 继承调度优先级（QoS）
  • 实现多队列的层级调度管理（将多个自定义队列的任务汇总到一个目标队列统一调度）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stephanovits