GCD同步阻塞原理
GCD因为功能强大,操作简便，成为苹果官方推荐使用的多线程API。然而GCD也难只要逃涉及多线程就会遇到的死锁问题，这里通过几个例子，详述下GCD死锁原理。
GCD的死锁往往发生在同步执行方式中，因为只有同步执行方式会阻塞当前线程，等待GCD里的任务完成，函数才能继续执行。但是同步执行方式的使用场景很少，因为同步执行队列任务，当前线程会阻塞等待dispatch_sync函数返回才能继续执行，而同步执行方式也不会开辟新线程，所以即使同步执行并行队列里的任务，执行效果也是将队列中的任务按先后顺序依次执行，这样的效果完全就没必要使用dispatch_sync函数了，直接在主线程按顺序执行也能达到一样效果。
这里先介绍下主队列概念。主队列也是一个队列，只不过是个特殊队列，已经由系统创建好，且是全局唯一的。主队列中的任务都只会放到主线程中执行，所以主队列是一个串行队列。需要在主线程里执行的任务都会被添加到主队列，由主线程去依次执行。获取主队列的方式是使用函数：dispatch_get_main_queue();
下面开始举例讲述同步死锁原理
1.主线程里同步执行主队列任务
1 NSLog(@"1"); // 任务1
2 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
3 NSLog(@"2"); // 任务2
4 });
5 NSLog(@"3"); // 任务3
执行效果如下：
图片.png
发生了线程崩溃
BUG IN CLIENT OF LIBDISPATCH: dispatch_barrier_sync called on queue already owned by current thread
这句提示很经典 dispatch_brrier_sync被放到当前线程所拥有的队列 里执行。
引用网上一幅图说明：
当调用dispatch_sync的时候，它指定了两个参数，指定队列和指定任务， 所以系统将指定任务(也就是任务2)放入到了指定队列(也就是dispatch_get_main_queue() )中。执行方式是同步执行，所以系统会阻塞，等待dispatch_sync函数返回，而dispatch_sync函数又在等任务2执行完才能返回。dispatch_sync指定在主队列执行，所以任务2会被添加到主队列执行。主队列是串行队列，队列里的任务必须按添加进队列的顺序依次执行。而主队列此刻已经添加的任务有：任务1(已经执行)，dispatch_sync函数(正在执行)，任务3(等待执行)。也就是说，任务2被添加到主队列最后，它要等任务3执行完，它才能执行。当然，就算没有任务3，线程依然会卡死，因为dispatch_sync函数正在执行，它比任务2还是没法执行。
总结一下就是dispatch_sync在等任务2执行，而任务2想执行，必须等主队列里排在它前面的任务执行完，dispatch_sync函数调用和任务3都完成，它才能执行，所以任务2也在等。他们彼此互相等对方执行，就构成了死锁。
其实发生死锁有两个关键点，同步执行和串行队列。只要在一个队列中以同步方式向该队列添加任务，就会产生死锁。
死锁的例子跟循环引用有些类似，A持有B,B持有A,A若想释放，必须等B先释放，但是B也持有了A,B想释放的时候，B又要求A先释放，彼此互相等对方释放。
再次吐槽下，这种情况在开发中几乎不会遇到，很明显，想要实现的效果是按顺序执行1，2，3。那么任务2直接按顺序写就是了，代码本身就会按顺序执行。何必要放到队列里，再以同步方式执行。多此一举，既浪费Cpu,还会因此线程安全隐患。
2.主线程里同步执行其他队列任务
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3
执行效果如下：
2017-09-16 16:02:18.133 GCD[915:75427] 1
2017-09-16 16:02:18.133 GCD[915:75427] 2
2017-09-16 16:02:18.134 GCD[915:75427] 3
可以看到这次就能正常顺序执行下去。
同上次的区别是这次有两个队列，主队列和全局队列。
图片.png
系统将任务1，同步执行函数dispatch_sync和任务3扔到了主线程里，dispatch_sync函数将任务2交给全局队列去执行，然后就阻塞等待任务2执行完毕后返回，全局队列拿到任务后， 就会将任务在派发到线程上去执行，任务不需要等待其他任务执行结束。
等任务2执行完毕后，dispatch_sync函数返回，继续执行任务3。
3.从阻塞一步步到死锁
1）并行队列
接上面的例子，如果global队列里之前有新添加的任务，任务2会阻塞住 等待其他任务执行完才能执行吗？答案是不会的，
dispatch_queue_t seriaquque = dispatch_queue_create("seriaquque", NULL);
dispatch_queue_t globalqueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(globalqueue, ^{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
sleep(1);
NSLog(@"sleep 1s----%d------%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(globalqueue, ^{
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3
执行结果：
2017-09-16 16:33:02.477 GCD[1036:92017] 1
2017-09-16 16:33:02.477 GCD[1036:92017] 2---<NSThread: 0x608000070480>{number = 1, name = main}
2017-09-16 16:33:02.477 GCD[1036:92017] 3
2017-09-16 16:33:03.480 GCD[1036:92060] sleep 1s----0------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:04.484 GCD[1036:92060] sleep 1s----1------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:05.484 GCD[1036:92060] sleep 1s----2------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:06.489 GCD[1036:92060] sleep 1s----3------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:07.492 GCD[1036:92060] sleep 1s----4------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:08.492 GCD[1036:92060] sleep 1s----5------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:09.493 GCD[1036:92060] sleep 1s----6------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:10.498 GCD[1036:92060] sleep 1s----7------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:11.501 GCD[1036:92060] sleep 1s----8------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:33:12.507 GCD[1036:92060] sleep 1s----9------<NSThread: 0x608000263e80>{number = 3, name = (null)}
可以看到，任务3后添加进globalqueue队列中，却先执行了，并没有受先添加进队列中的任务阻塞。这是因为globalqueue是并发队列，系统负责将队列中的任务依次取出(注意：是依次取出，只要是队列，就满足FIFO原则),然后分发到各个线程，至于谁先执行完，那就看任务量的大小，以及任务抢夺CPU的能力了。也算有点拼RP的成分。
那么如果把并行队列换成串行队列会发生什么?
2) 串行队列
dispatch_queue_t seriaquque = dispatch_queue_create("seriaquque", NULL);
dispatch_queue_t globalqueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(seriaquque, ^{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
sleep(1);
NSLog(@"sleep 1s----%d------%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(seriaquque, ^{
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3
执行结果
2017-09-16 16:44:19.899 GCD[1071:98356] 1
2017-09-16 16:44:20.902 GCD[1071:98443] sleep 1s----0------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:21.904 GCD[1071:98443] sleep 1s----1------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:22.904 GCD[1071:98443] sleep 1s----2------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:23.905 GCD[1071:98443] sleep 1s----3------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:24.905 GCD[1071:98443] sleep 1s----4------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:25.906 GCD[1071:98443] sleep 1s----5------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:26.907 GCD[1071:98443] sleep 1s----6------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:27.907 GCD[1071:98443] sleep 1s----7------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:28.908 GCD[1071:98443] sleep 1s----8------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:29.908 GCD[1071:98443] sleep 1s----9------<NSThread: 0x6080002655c0>{number = 3, name = (null)}
2017-09-16 16:44:29.909 GCD[1071:98356] 2---<NSThread: 0x60800006a5c0>{number = 1, name = main}
2017-09-16 16:44:29.909 GCD[1071:98356] 3
可以看到先添加进串行队列中的任务执行完成，任务2才能继续执行。
这就是串行队列的特点，前一个任务执行完成，后面任务才能继续执行。
如果我们将队列中的第一个任务换成一个死循环，例如while，那么第一个任务永远执行不完，第二个任务永远处于等待状态，而dispatch_sync也永远处于等待状态，这样也会造成跟死锁一样的效果，但不一样的地方是这个产生的原因不是因为线程互相等待，而是一个任务本身是个死循环，卡住了整个队列的执行。
3) 使用信号量模拟死锁
dispatch_queue_t seriaquque = dispatch_queue_create("seriaquque", NULL);
//创建信号量 初始化为0
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(seriaquque, ^{
//使用信号量,并让信号量-1，如果当前信号量是0就一直等待，直到信号量大于0执行，也就是说当执行到dispatch_semaphore_signal(semaphore)后，任务2就会被执行
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"2"); // 任务2
});
//发送信号量，使信号量加1，这句代码执行后，处于阻塞状态的dispatch_semaphore_wait会收到信号， 执行它后面的代码。
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
执行结果:
2017-09-16 22:28:18.209 GCD[697:20527] 1
可以看到，任务2和任务3都无法继续执行下去了，但区别与主线程产生死锁的情况是 此处系统没有做异常处理，没有 让代码直接崩溃。
任务2需要等dispatch_semaphore_signal(semaphore)函数执行过后才能继续执行，而dispatch_semaphore_signal(semaphore)函数需要等dispatch_sync函数返回后才能继续执行，dispatch_sync又需要等它内部任务(也就是任务2)完成才能继续执行，他们彼此互相等待，形成了一个环路，谁都不松口，谁也执行不了。
