Swift 结构化并发 6 条铁律 —— 一张图 + 一套模板，让 `async let` / `TaskGroup` / `Task {}` 不再踩坑

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Swift Concurrency
├─ Structured（结构化并发，有父有子，有纪律）
│  ├─ async let        → 静态并发
│  └─ TaskGroup        → 动态并发
│  三大规则 EGG
│   ├─ E  Error 传播：出作用域即 取消+等待
│   ├─ G  Group 完成：父必等子
│   └─ G  Group 取消：父取消→子取消
│  特征
│   ├─ 生命周期=作用域
│   ├─ 隐式 await（作用域结束）
│   └─ 继承优先级 & TaskLocal，**不继承 actor**
└─ Unstructured（无父，野生）
   ├─ Task { }           → 继承上下文
   ├─ Task.detached { }  → 啥也不继承
   └─ 无 EGG 规则，一切靠自己

为什么分"结构化"与"非结构化"

维度	Structured	Unstructured
能否成为子任务	✅	❌（只能是根）
能否成为父任务	✅	✅（再开 structured 子任务）
生命周期	绑定作用域	绑定引用
规则 EGG	自动生效	全无效
典型 API	`async let` / `TaskGroup`	`Task {}` / `Task.detached {}`

Structured 任务两大形态

async let ------ 静态并发

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func fetchData() async {
    async let first  = fetchPart1()   // 立即启动子任务
    async let second = fetchPart2()
    async let third  = fetchPart3()

    let result = await (first, second, third) // 隐式等全部完成
    print(result)
}
// 离开作用域前，**所有子任务必须完成**，否则父任务不会完成

注意：

顺序：await 不影响并发，三个子任务同时飞。
只要作用域还在，就保证等；提前 return/throw 也会自动取消+等待其余子任务。

TaskGroup ------ 动态并发

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func fetchData(count: Int) async {
    await withTaskGroup(of: String.self) { group in
        for i in 0..<count {
            group.addTask {          // 动态添加子任务
                await fetchPart(i)
            }
        }
        for await result in group {   // 谁跑完谁先处理
            print(result)
        }
    }   // 此处**隐式等待**所有子任务
}

优点：

数量运行时决定
fail-fast：任一子任务抛错，其余子任务立即取消并传播第一个错误
支持 group.cancelAll() 手动取消

Unstructured 任务：两座"根"

常规 Task { } ------ 继承上下文

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enum TaskLocalStorage {
    @TaskLocal static var requestID: String?
}

Task {                                  // 继承
    print(Task.currentPriority)         // 继承调用方优先级
    print(TaskLocalStorage.requestID)   // 继承 TaskLocal
    // 若在外层 @MainActor，也继承 executor，但内部函数自己的 actor 隔离仍生效
}

Task.detached { } ------ 啥也不继承

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Task.detached {
    // 优先级 = .medium（默认）
    // 无 TaskLocal
    // 一定跑在**全局并发线程池**，不会上主线程
}

使用场景：

真正"后台孤岛"计算
但99 % 场景用常规 Task { } + 函数自身 nonisolated 即可，detached 是最后 resort

三大铁律 EGG（只适用于 Structured）

E - Error 传播规则

定义：作用域因抛错而提前退出时，所有子任务自动取消 + 等待。

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func fast() async throws { ... throw TestError() }
func slow() async throws { ... }

func parent() async throws {
    async let f = fast()   // 5 s 后抛错
    async let s = slow()   // 10 s 后完成
    try await (f, s)       // fast 先抛，slow 被**自动取消并等待**
}
// 离开作用域前，**所有子任务必须完成或被取消**，错误才继续向上抛

对比 Unstructured：

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let root = Task {
    Task { try await fast() }   // 无父子关系
    Task { try await slow() }   // **不会被自动取消**
}
root.cancel()                   // 两个嵌套 Task 仍跑完

G - Group 完成规则

定义：父任务必须等所有子任务完成后才能完成。

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let parent = Task {
    async let a = work()   // 10 s
    async let b = work()   // 10 s
    _ = await (a, b)
}
await parent.value        // **20 s 后才打印**
print("parent completes")

Unstructured 版本：

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let root = Task {
    Task { await work() }  // 10 s
}
await root.value          // **立刻打印**，嵌套 Task 继续跑
print("root completes")   // 出现在 work 之前

G - Group 取消规则

定义：父任务被取消 → 所有子任务自动取消（协作式）。

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let parent = Task {
    async let a = longWork()   // 10 s
    async let b = longWork()   // 10 s
    _ = await (a, b)
}
parent.cancel()              // a & b 收到 `CancellationError`
await parent.value

Unstructured 再次失效：

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let root = Task {
    Task { await longWork() } // **收不到取消**
}
root.cancel()

上下文继承差异速查

继承项	Structured 子任务	Task {}	Task.detached { }
优先级	✅	✅	❌（默认 .medium）
TaskLocal	✅	✅	❌
Actor 隔离	❌（永远不继承，跑全局并发池）	✅（继承调用方 executor）	❌（全局池）

易错点：

async let/group.addTask 不会把代码钉在 @MainActor，即使外层是主线程；

内部函数自己的isolate决定最终 executor。

什么时候用哪种任务？一张表搞定

需求	选型
静态并发（固定数量）	`async let`
动态并发 & fail-fast	`TaskGroup`
同步→异步	`Task { }`
后台"孤岛"计算，不继承任何东西	`Task.detached { }`（最后 resort）
Fire-and-forget（不 await）	`Task { }` 但记得手动管理生命周期

实战模板：网络层"结构化"封装

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/// 并发下载多张图片，任一失败立即取消其余，返回首张
@MainActor
func fetchFirstImage(urls: [URL]) async throws -> UIImage {
    try await withThrowingTaskGroup(of: UIImage.self) { group in
        for url in urls {
            group.addTask {
                let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
                guard let image = UIImage(data: data) else {
                    throw URLError(.badURL)
                }
                return image
            }
        }
        // 只要第一张成功，其余自动取消
        for try await image in group {
            return image              // 提前返回 → 其余任务被取消
        }
        throw URLError(.badServerResponse)
    }
}

特点：

结构化保证"失败即取消"
离开作用域自动等待，不会泄漏任务

常见踩坑清单

踩坑	正确做法
`async let` 忘了 `await`	作用域结束自动等，但返回值别丢
`Task { }` 里开 `async let` 就当子任务	❌ 无父子关系，EGG 规则全失效
想取消单个 `async let`	必须取消整个父任务；用 `TaskGroup` + `cancelAll()` 更细
`Task.detached` 当成"性能加速器"	99 % 用常规 `Task { }` + 函数自己的 `nonisolated` 即可

一句话总结

Structured = 有爹管：生命周期、取消、错误、完成，作用域帮你兜底。

Unstructured = 野生根：一切自己 await、自己 cancel、自己管理。

记住 EGG 只给"有爹"的任务吃，野生任务饿了自己煮。