Sendable 协议-Swift 结构化并发的核心安全保障

Sendable 是 Swift 5.5+ 为并发安全 设计的标记协议，核心作用是：告诉编译器「这个类型的实例可以安全地跨 Task/线程传递」，不会引发数据竞争。

一、核心本质

1. Sendable 是「空协议」（无需要实现的方法），仅作为编译期检查标记，不影响运行时性能；
2. 遵循 Sendable 的类型，要么是「不可变的」（值类型+只读属性），要么是「线程安全的」（如加锁、Actor 封装）。

二、哪些类型默认遵循 Sendable？

无需手动声明，Swift 内置类型已默认遵循：

• 基础值类型：Int/String/Bool/Double/Array（不可变）/Dictionary（不可变）；
• 原子类型：Atomic（Swift 5.9+）；
• 空元组：()；
• 不可变枚举：无关联值/关联值也遵循 Sendable 的枚举。

三、实用示例

1. 自定义类型遵循 Sendable

场景1：不可变值类型（直接遵循）

// 所有属性都是 let（不可变），直接遵循 Sendable
struct User: Sendable {
    let id: Int
    let name: String
    let createTime: Date
}

// 跨 Task 传递：编译器判定安全
Task {
    let user = User(id: 1, name: "张三", createTime: Date())
    Task {
        print(user.name) // 无数据竞争风险
    }
}

场景2：可变类型（需保证线程安全）

import OSAtomic

// 可变类：通过原子操作保证线程安全后遵循 Sendable
final class Counter: Sendable {
    private var _count: Int32 = 0 // 原子整型
    
    // 原子操作读写，保证线程安全
    var count: Int {
        get { Int(OSAtomicAdd32(0, &_count)) }
        set { OSAtomicStore32(Int32(newValue), &_count) }
    }
}

2. 编译期安全检查（核心价值）

如果类型不遵循 Sendable 却跨 Task 传递，编译器会直接报错，提前拦截数据竞争风险：

// 未遵循 Sendable 的可变类型
struct UnsafeData {
    var value: String // 可变，无线程安全保障
}

// 编译报错：传递非 Sendable 类型存在数据竞争风险
Task {
    var data = UnsafeData(value: "test")
    Task {
        data.value = "error" // ❌ 编译器直接提示错误
    }
}

四、关键使用场景

1. Task/Async Closure 传参：跨并发任务传递的数据必须遵循 Sendable；
2. Actor 通信：Actor 之间传递的消息（参数/返回值）必须遵循 Sendable；
3. 全局变量/缓存：并发场景下的全局数据，标记为 Sendable 保证安全；
4. 闭包捕获：异步闭包中捕获的变量，编译器会检查是否遵循 Sendable。

五、常见坑点

1. 可变容器 ：var array: [Int] 是可变数组，不遵循 Sendable；let array: [Int]（不可变）才遵循；
2. 类类型：类默认不遵循 Sendable（即使属性是 let），需手动声明并保证线程安全；
3. 嵌套类型：嵌套类型需也遵循 Sendable，外层类型才能遵循。

总结

1. Sendable 是编译期并发安全标记，无实际方法需实现；
2. 不可变值类型可直接遵循，可变类型需保证线程安全后遵循；
3. 核心作用：由编译器提前拦截跨线程数据竞争风险，而非运行时处理；
4. 是 Swift 结构化并发的核心安全保障，异步编程中必须关注。