Objective-C 常用锁的介绍

1. os_unfair_lock 互斥锁

• 需要导入#import <os/lock.h>
• 取代不安全的SSpriLock,从iOS 10才开始支持
• 底层等待的锁的线程，不会盲等，线程会处于休眠状态。

os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
os_unfair_lock_lock(&lock);
os_unfair_lock_unlock(&lock);

2.OSSpinLock 自旋锁

• 需要引入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>,并且在ios 10以后就不建议使用
• 它是个自旋锁
  • 自旋锁只要有一个线程锁住后，其他线程会盲等(循环等待)锁，那个线程抢到那个线程就会执行
  • 会造成优先级反转问题
  • 如果等待锁的优先级比较高，它会一直占用CPU资源，优先级低的线程无法释放锁

// 初始换一个lock
OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT;
// 开始锁
OSSpinLockLock(&lock);
// 解锁
OSSpinLockUnlock(&lock);

3.dispatch_semaphore 信号量

• 我们可以设置dispatch_semaphore的value，来设置最大的并发数，当我们设置为1的时候，则可以代表锁来使用

dispatch_semaphore_t semaphonre =  dispatch_semaphore_create(1);
// wait 表示当信号值 > 0的时候通过，且信号值-1,
// 当信号值 <= 0时，表示等待,只到信号值 > 0 重复上一句
dispatch_semaphore_wait(semaphonre, DISPATCH_TIME_FOREVER);
// signal 表示信号值 +1
dispatch_semaphore_signal(semaphonre);

/**
  DISPATCH_TIME_FOREVER: 表示永久等待
  DISPATCH_TIME_NOW： 表示不等待
*/

4. pthread_mutex 互斥锁

• mutex为互斥锁，等待锁的线程会处于休眠状态。
• 需要导入头文件#import <pthread.h>
• 条件当时用条件等待的时候会放开当前持有的锁，等待signal或者broadcast后，再重新持有锁，继续执行代码
• 里面分为，默认锁和递归锁。递归锁需要设置mutexattr的type为PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE
• 注意： 创建的mutex、attr、cond等在不实用的时候，需要调用响应的dispose方法进行销毁

// 初始化属性
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr)
// 设置属性
/*
PTHREAD_MUTEX_NORMAL 默认
PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE  递归锁
PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK  错误锁
*/
pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
// 初始化锁
pthread_mutex_t mutex = {0};
// 第二个参数也可以填写为null，表示初始话一个默认的🔒
pthread_mutex_init(&mutex,&attr);
// 销毁类型
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
// 初始化条件
pthread_condattr_t condattr;
pthread_condattr_init(&condattr);
// 第二个参数也可以填写null,初始化一个默认的添加
pthread_cond_init(&_cond, &condattr);

// 加🔒
pthread_mutex_lock(&_mutex);
// 解锁
pthread_mutex_unlock(&_mutex);

// 条件等待
pthread_cond_wait(&_cond, &_mutex);
// 放开其中一个锁
pthread_cond_signal(&_cond);
// 发送一个广播，放开所有等待的锁
pthread_cond_broadcast(&_cond);

5.NSLock

• 是对pthread_mutex普通(默认)锁的一个Objective-c的一个封装。
• 是一个互斥锁。

// 尝试加锁
- (BOOL)tryLock;
// 在这个时间之前加锁，如果加锁成功，则返回yes，不成功则为false
- (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit;
- (void)lock;
- (void)unlock;

注意：NSLock在上一次lock之后并没有unlok之前再次lock之后，会造成永远的死锁。

6.NSCondition

• 是对pthread_mutex默认锁 和 cond的封装

- (void)wait;
- (BOOL)waitUntilDate:(NSDate *)limit;
- (void)signal;
- (void)broadcast;

7.NSConditionLock

• NSConditionLock是对NSCondition的封装，多出condition条件属性,可以根据自己的逻辑来设置不同的条件condition
• 一般可以设置线程之间的依赖

// 当满足condition的时候才加锁
- (void)lockWhenCondition:(NSInteger)condition; 
//尝试获取锁对象，获取成功需要配对unlock
- (BOOL)tryLock;
// 尝试满足condition加锁
- (BOOL)tryLockWhenCondition:(NSInteger)condition; //同上
//解锁，并且设置lock.condition = condition
- (void)unlockWithCondition:(NSInteger)condition; 

8.NSRecursiveLock 递归锁

• 是对pthread_mutex递归锁的一个Objective-C的封装

// 尝试加锁
- (BOOL)tryLock;
// 在这个时间之前加锁，如果加锁成功，则返回yes，不成功则为false
- (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit;
- (void)lock;
- (void)unlock;

9.@synchronized 递归锁

• synchronized是对当前对象进行加锁，且底层使用的是pthread_mutex里面的Recursive模式加锁
• 底层使用哈希表来储存lock和锁对象之间的关联，使用的是锁对象当做key，lock当作为值来储存的哈西表里面。
• 每次进来时会从哈希表取出lock进行🔒，结束的时候，会取出lock进行unlock.

解释：
递归锁：表示同意线程可以多次重复加锁，但是必须加锁和解锁为一一对应。不同线程也是不可以多次加锁
自旋锁：表示等待加锁的线程是一直循环等待，一直占用cpu资源
互斥锁：表示等待加锁的线程是处于休眠状态，等待锁放开后，唤起线程
自旋锁、互斥锁都是不可以在同一线程里面加锁的，只有递归锁是可以在同一线程加锁