NSCondition、NSConditionLock

2021-09-03  本文已影响0人  liang1030

一,NSCondition

1,简介:

NSCondition

条件锁,顾名思义,就是满足某些条件才会开锁。NSCondition,可以确保线程仅在满足特定条件时才能获取锁。一旦获得了锁并执行了代码的关键部分,线程就可以放弃该锁并将关联条件设置为新的条件。条件本身是任意的:可以根据应用程序的需要定义它们。

NSCondition对象实际上作为一个锁和一个线程检查器:锁主要为了当检测条件时保护数据源,执行条件引发的任务;线程检查器主要是根据条件决定是否继续运行线程,即线程是否被阻塞。通俗的说,也就是条件成立,才会执行锁住的代码。条件不成立时,线程就会阻塞,直到另一个线程向条件对象发出信号解锁为止。

2,方法:

//一般用于多线程同时访问、修改同一个数据源,保证在同一时间内数据源只被访问、修改一次,其他线程的命令需要在lock 外等待,只到unlock ,才可访问
[condition lock];

//与lock 同时使用
[condition unlock];

//让当前线程处于等待状态
[condition wait];

//CPU发信号告诉线程不用在等待,可以继续执行
[condition signal];

3,示例:

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSCondition *condition;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *collector;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    
    self.condition = [[NSCondition alloc] init];
    self.collector = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:0];
    
    [self test];
}

- (void)test {
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT), ^{
        while (true) {
            [weakSelf.condition lock];
            if (weakSelf.collector.count > 0 ) {
                [weakSelf.condition wait];
            }
            [weakSelf.collector addObject:@"商品"];
            NSLog(@"生产:商品");
            [weakSelf.condition signal];
            [weakSelf.condition unlock];
        }
    });
    
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT), ^{
        while (true) {
            [weakSelf.condition lock];
            if (weakSelf.collector.count == 0 ) {
                [weakSelf.condition wait];
            }
            
            NSString *item = [weakSelf.collector objectAtIndex:0];
            NSLog(@"消费:%@",item);
            [weakSelf.collector removeObjectAtIndex:0];
            [weakSelf.condition signal];
            [weakSelf.condition unlock];
        }
    });
}

@end

4,解析:
当collector.count == 0时, 消费线程condition调用wait进入等待状态。生产线程生产商品后condition调用signal,释放信号,使处于等待的消费线程唤醒。这时collector.count > 0,生产线程condition调用wait进入等待状态。消费线程消费商品后调用signal,释放信号,使生产线程唤醒开始生产...,从而不断生产、消费、生产、消费的流程。

一,NSConditionLock

1,简介:

NSConditionLock对NSCondition又做了一层封装,自带条件探测,能够更简单灵活的使用。

2,示例:

NSConditionLock *conditionLock = [[NSConditionLock alloc] initWithCondition:2];
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
       [conditionLock lockWhenCondition:1];
       NSLog(@"线程1");
       [conditionLock unlockWithCondition:0];
    });
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0), ^{
       [conditionLock lockWhenCondition:2];
       NSLog(@"线程2");
       [conditionLock unlockWithCondition:1];
    });
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       [conditionLock lock];
       NSLog(@"线程3");
       [conditionLock unlock];
    });

3,解析:

线程1调用[NSConditionLock lockWhenCondition:],此时此刻因为不满足当前条件,所以会进入等待状态。此时当前的线程3调用[NSConditionLock lock:],本质上是调用 [NSConditionLock lockBeforeDate:],这里不需要比对条件值,所以线程 3会打印。接下来线程2执行[NSConditionLock lockWhenCondition:],因为满足条件值,所以线程2会打印,打印完成后会调用[NSConditionLock unlockWithCondition:],这个时候将条件设置为 1,并发送boradcast, 此时线程1接收到当前的信号,唤醒执行并打印。
自此当前打印为 线程 3->线程 2 -> 线程 1。
[NSConditionLock lockWhenCondition:]:这里会根据传入的condition 值和value值进行对比,如果不相等,这里就会阻塞。而[NSConditionLock unlockWithCondition:]会先更改当前的value值,然后调用boradcast,唤醒当前的线程。

一,总结

相同点:

1,都是互斥锁
2,通过条件变量来控制加锁、释放锁,从而达到阻塞线程、唤醒线程的目的

不同点:

1,NSCondition是基于对pthread_mutex的封装,而NSConditionLock是对NSCondition做了一层封装
2,NSCondition是需要手动让线程进入等待状态阻塞线程、释放信号唤醒线程
NSConditionLock则只需要外部传入一个值,就会依据这个值进行自动判断是阻塞线程还是唤醒线程

参考链接:
https://www.jianshu.com/p/0c981352b6d2
https://www.jianshu.com/p/53a04d5982fe
https://www.jianshu.com/p/5d20c15ae690

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