iOS底层探索之多线程(十八)——锁篇章的完结篇(手把手两种方式

读写锁实际是⼀种特殊的⾃旋锁，它把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进⾏读访问，写者则需要对共享资源进⾏写操作。
这种锁相对于⾃旋锁⽽⾔，能提⾼并发性，因为在多处理器系统中，它允许同时有多个读者来访问共享资源，最⼤可能的读者数为实际的逻辑CPU数。
写者是排他性的，⼀个读写锁同时只能有⼀个写者或多个读者（与CPU数相关），但不能同时既有读者⼜有写者，在读写锁保持期间也是抢占失效的。
如果读写锁当前没有读者，也没有写者，那么写者可以⽴刻获得读写锁，否则它必须⾃旋在那⾥，直到没有任何写者或读者。
如果读写锁没有写者，那么读者可以⽴即获得该读写锁，否则读者必须⾃旋在那⾥，直到写者释放该读写锁。
⼀次只有⼀个线程可以占有写模式的读写锁, 但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁，正是因为这个特性，当读写锁是写加锁状态时，在这个锁被解锁之前，所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞。
当读写锁在读加锁状态时，所有试图以读模式对它进⾏加锁的线程都可以得到访问权，但是如果线程希望以写模式对此锁进⾏加锁，它必须直到所有的线程释放锁。
通常的情况是当读写锁处于读模式锁住状态时，如果有另外线程试图以写模式加锁，读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求，这样可以避免读模式锁⻓期占⽤，⽽等待的写模式锁请求⻓期阻塞。
读写锁适合于对数据结构的读次数⽐写次数多得多的情况。因为, 读模式锁定时可以共享，以写模式锁住时意味着独占，所以读写锁⼜叫 共享-独占锁 。

那我们该如果封装实现一个读写锁呢？

首先我们要明白读写锁的核心功能是什么？毫无疑问肯定是：多读单写。

多读就是允许多条线程对这个内存空间进行读取操作。
单写就是同一时刻只能有一个线程，对这一片内存空间进行写操作，如果有多个写操作，数据肯定就错乱了，这是我们所不能允许的。
写与写要互斥:，A写完了，B才能进行写。
读与写要互斥：A在写的时候，B不能读，必须要等 A写完B再去读。
读写不能堵塞主线程，不能影响正常的程序运行。

既然所有的注意点和功能点都清楚了，那么废话不多少，开工吧！这里将通过两种方式进行实现分别是pthread的 API和 GCD的API。

2. pthread 实现读写锁

那么首先，我们先使用pthread来实现一下，模拟火车票的情况，代码如下：

//注意这里要导入头文件
#import <pthread.h>

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, assign) NSUInteger trainTickets;//火车票数量
@property (nonatomic, assign) pthread_rwlock_t jpLock;// 锁

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.trainTickets = 0;
    [self jp_Test];
}

读操作

    // 读方法
-(void)jP_read{
        // 读加锁
    pthread_rwlock_rdlock(&_jpLock);
    sleep(1);
    NSLog(@"读取火车票数量为:%zd", self.trainTickets);
        // 解锁
    pthread_rwlock_unlock(&_jpLock);
}

写操作

    // 写方法
-(void)jP_write{
        // 写加锁
    pthread_rwlock_wrlock(&_jpLock);

    sleep(1);
    NSLog(@"写入后火车票数量为:%zd", ++self.trainTickets);
        // 解锁
    pthread_rwlock_unlock(&_jpLock);
}