多線程方案

pthread：一套C語言通用多線程API，跨平臺(tái)，使用難度較大，需要開發(fā)者管理生命周期，iOS中幾乎用不到
NSThread:基于pthread的封裝，面向?qū)ο?#xff0c;同樣需要開發(fā)者管理生命周期，iOS中偶爾使用
GCD:能充分利用設(shè)備多核，提高效率，C語言API，自動(dòng)管理生命周期，iOS經(jīng)常使用
NSOperation:基于GCD的封裝，使用更加面向?qū)ο?#xff0c;OC語言，自動(dòng)管理生命周期，iOS經(jīng)常使用
以上方案的使用方法，這里不展開做介紹，本篇文章主要回顧iOS中鎖相關(guān)知識(shí)。

多線程安全隱患

當(dāng)多個(gè)線程訪問同一塊資源時(shí)，容易引發(fā)數(shù)據(jù)安全問題。常見的場(chǎng)景：銀行存取錢的計(jì)算，多窗口售票等等，都映射到多線程的安全隱患。

舉個(gè)例子：
當(dāng)整型17被線程A和線程B先后讀取并進(jìn)行了+1操作，理論上最后得到的結(jié)果應(yīng)該是19，因?yàn)檫M(jìn)行了兩次+1，但是結(jié)果就出現(xiàn)了異常，這就是數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。解決方案就是使用線程同步技術(shù)，給定先后次序進(jìn)行操作，常見的線程同步技術(shù)就是加鎖。

加鎖后保證僅有一條線程對(duì)17進(jìn)行讀和寫，待線程操作完成解鎖后后面線程才可進(jìn)行讀寫操作，這樣一來得到的數(shù)據(jù)就正確了。

線程同步方案

OSSpinLock：自旋鎖，等待鎖的線程會(huì)處于忙等狀態(tài)，一直占用CPU資源，目前已經(jīng)不再安全，可能會(huì)出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問題。
os_unfair_lock：用于取代不安全的OSSpinLock，iOS10開始支持，并且等待os_unfair_lock鎖的線程會(huì)處于休眠狀態(tài)，而不是忙等狀態(tài)，一定程度上節(jié)省CPU資源，使用需要導(dǎo)入<os/lock.h>

pthread_mutex：互斥鎖，等待鎖的線程會(huì)處于休眠狀態(tài)，需導(dǎo)入<pthread.h>
普通鎖：

遞歸鎖：

條件鎖：

NSLock：是對(duì)mutex普通鎖的封裝，使用更加面向?qū)ο?/p> @protocol NSLocking - (void)lock; - (void)unlock; @end @interface NSLock：NSObject< NSLocking> - (BOOL)tryLock; - (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit; @end // 初始化化鎖 NSLock *lock = [NSLock new];

NSRecursiveLock：是對(duì)mutex遞歸鎖的封裝，API與NSLock基本一致
NSCondition：是對(duì)mutex和cond的封裝

@interface NSCondition:NSObject<NSLocking> - (void)wait; - (BOOL)waitUntilDate:(NSDate *)limit; - (void)signal; - (void)broadcast; @end

NSConditionLock：是對(duì)NSCondition的進(jìn)一步封裝

@interface NSConditionLock : NSObject <NSLocking> { @privatevoid *_priv; } - (instancetype)initWithCondition:(NSInteger)condition; @property (readonly) NSInteger condition; - (void)lockWhenCondition:(NSInteger)condition; - (BOOL)tryLock; - (BOOL)tryLockWhenCondition:(NSInteger)condition; - (void)unlockWithCondition:(NSInteger)condition; - (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit; - (BOOL)lockWhenCondition:(NSInteger)condition beforeDate:(NSDate *)limit; @property (nullable, copy) NSString *name； @end

dispatch_semaphore：信號(hào)量，可以控制并發(fā)訪問最大數(shù)量，信號(hào)量初始化值為1代表同時(shí)只能有1條線程訪問資源用于確保線程同步。

//信號(hào)量初始值 int value = 1 //初始化信號(hào)量 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(value); //如果信號(hào)量值<=0，當(dāng)前線程就會(huì)進(jìn)入休眠等待，直到信號(hào)量>0 //如果當(dāng)前信號(hào)量>0 就減1，然后執(zhí)行后面代碼 dispatch_semphore_wait(semaphore,DISPATCH_TIME_FOREVER) //讓信號(hào)量值+1 dispatch_semphore_signal(semaphore)

@synchronized：是對(duì)mutex封裝，@synchronized(obj)內(nèi)部生成obj對(duì)應(yīng)的遞歸鎖，然后進(jìn)行加鎖解鎖操作。

自旋鎖和互斥鎖的比較

什么情況下使用自旋鎖：
1、預(yù)計(jì)線程等待鎖的時(shí)間很短
2、多核處理器
3、CPU資源不緊張
4、加鎖的代碼（臨界區(qū)）經(jīng)常被調(diào)用，但是很少出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)資源情況

什么情況下使用互斥鎖：
1、預(yù)計(jì)線程等待鎖的時(shí)間比較長
2、單核處理器
3、臨界區(qū)有IO操作
4、臨界區(qū)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈
5、臨界區(qū)代碼復(fù)雜或者循環(huán)量大

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的iOS多线程与锁的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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