多线程 加锁

2018-09-12  本文已影响29人  曹来东

os_unfair_lock

os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock ,从iOS10开始才支持,从底层调用看,等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态,并非忙等,需要导入头文件#import <os/lock.h>.

 //初始化
    self.lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    
    //加锁.不能用self.lock.会报错:Address of property expression requested
    os_unfair_lock_lock(&_lock);
    
    //加锁代码
    
    //解锁.如果忘记解锁,会出现"死锁"的状态.其他线程无法进入,因为一直是加锁状态.
    os_unfair_lock_unlock(&_lock);
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
      //初始化
    self.lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    
    //尝试加锁,如果可以加锁,在进行加锁
   bool isLock =  os_unfair_lock_trylock(&_lock);
    if (isLock) {
        
        //加锁.不能用self.lock.会报错:Address of property expression requested
        os_unfair_lock_lock(&_lock);
        //加锁代码
        
        //解锁.如果忘记解锁,会出现"死锁"的状态.其他线程无法进入,因为一直是加锁状态.
        os_unfair_lock_unlock(&_lock);
    }
}

pthread_mutex Day21 175 - 176

mutex叫做”互斥锁”,等待锁的线程会处于休眠状态,需要导入头文件#import <pthread.h>.

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pthread_mutex – 递归锁

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pthread_mutex – 条件

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NSLock、NSRecursiveLock

NSLock是对mutex普通锁的封装,NSRecursiveLock也是对mutex递归锁的封装,API跟NSLock基本一致.


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NSCondition

NSCondition是对mutex和cond的封装


image.png

NSConditionLock

NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装,可以设置具体的条件值


image.png

dispatch_semaphore

semaphore叫做”信号量”,信号量的初始值,可以用来控制线程并发访问的最大数量,信号量的初始值为1,代表同时只允许1条线程访问资源,保证线程同步.


image.png

dispatch_queue

直接使用GCD的串行队列,也是可以实现线程同步的


image.png

@synchronized

iOS线程同步方案性能比较

image.png

自旋锁、互斥锁比较

什么情况使用自旋锁比较划算?

预计线程等待锁的时间很短
加锁的代码(临界区)经常被调用,但竞争情况很少发生
CPU资源不紧张
多核处理器

什么情况使用互斥锁比较划算?

预计线程等待锁的时间较长
单核处理器
临界区有IO操作
临界区代码复杂或者循环量大
临界区竞争非常激烈

atomic

iOS中的读写安全方案: 多读单写

思考如何实现以下场景:
同一时间,只能有1个线程进行写的操作
同一时间,允许有多个线程进行读的操作
同一时间,不允许既有写的操作,又有读的操作
上面的场景就是典型的“多读单写”,经常用于文件等数据的读写操作,iOS中的实现方案有

pthread_rwlock

等待锁的线程会进入休眠


image.png

dispatch_barrier_async

这个函数传入的并发队列必须是自己通过dispatch_queue_cretate创建的,如果传入的是一个串行或是一个全局的并发队列,那这个函数便等同于dispatch_async函数的效果.


image.png

atomic

OSSpinLock

OSSpinLock叫做”自旋锁”,等待锁的线程会处于忙等(busy-wait)状态,一直占用着CPU资源,目前已经不再安全,可能会出现优先级反转问题,如果等待锁的线程优先级较高,它会一直占用着CPU资源,优先级低的线程就无法释放锁,需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>.已是过期的API.提示用os_unfair_lock()替代OSSpinLock

 //初始化
    OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT;
    //尝试加锁,如果需要等待(加锁状态)就不加锁,直接返回false,如果不需要等待就加锁,返回true
    bool result = OSSpinLockTry(&lock);
    //加锁
    OSSpinLockLock(&lock);
    
    //加锁解锁 中间即为加锁的业务代码
    
    //解锁
    OSSpinLockUnlock(&lock);

自旋锁 互斥锁 递归锁

递归锁:允许同一个线程进行多次加锁,如果是另一个线程进来发现已经被其他线程加锁了,就会等待,也可以解决多线程抢占资源的问题.

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