Objective-c 中的锁

Posted 2023-02-16

参考技术A 1.Mutex 互斥锁.互斥锁同一时间只运行同一个线程操作,如果当一个线程正在持有锁,其他的线程想要持有锁,其他的线程会被阻塞,直到当前持有锁的线程释放该锁

   pthread_mutexattr_t mutexattr;

    pthread_mutexattr_init(&mutexattr);

    int re = pthread_mutex_init(&_mutex, &mutexattr);

  __block int value = 0;

    for (int i = 0; i<999; i++)

        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^

            pthread_mutex_lock(&_mutex);

            value++;

            pthread_mutex_unlock(&_mutex);

        );

   

    pthread_mutex_destroy(&_mutex);

    pthread_mutexattr_destroy(&mutexattr);

 ps:NSLock其实就是封装的pthread_mutex_lock

2.Recursive lock 递归锁.递归锁是互斥锁的一个变种.递归锁运行一个线程多次加锁,其他线程请求锁的时候同样会阻塞直到持有锁的线程释放锁.递归锁加锁次数和解锁次数必须一一对应,否则会无法释放锁.一般递归锁用在递归函数内部加锁.

3.Read-write lock 读写锁.读写锁一般用来大量的读写操作的时候.当你想要写操作时,必须等到读操作完成,释放读的锁,当你想要读的操作时,必须等到写的操作完成释放写的锁.

pthread_rwlockattr_init(&_rwAttr);

  int re = pthread_rwlock_init(&_rwLock, &_rwAttr);

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^

        pthread_rwlock_wrlock(&_rwLock);

        NSLog(@"rwLock fro Writing%@",[NSThread currentThread]);

        sleep(3);

        NSLog(@"unlock fro Writing");

        pthread_rwlock_unlock(&_rwLock);

    );

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^

        pthread_rwlock_rdlock(&_rwLock);

        NSLog(@"rwLock fro Reading%@",[NSThread currentThread]);

        sleep(2);

        NSLog(@"unlock fro Reading");

        pthread_rwlock_unlock(&_rwLock);

    );

    pthread_rwlockattr_destroy(&_rwAttr);

    pthread_rwlock_destroy(&_rwLock);

4.Distributed lock 分散锁.分散锁提供了一个在进程级别的互斥操作.分散锁不会阻塞其他的进程.它仅仅想想要上锁的进程报告当前锁的状态是busy.让进程觉得如何继续处理

ps:NSDistributedLock一般用于多个APP调度操作文件系统的文件

5.Spin lock 自旋锁.自旋锁通过不停的轮询条件来控制线程的操作.自旋锁的轮询机制使得其比他的的阻塞操作效率要高.但是注意,自旋锁已经不安全了,不要使用.

6.NSConditionLock 条件锁.条件锁是通过一个条件来使用mutex加锁,解锁的.一般情况下,条件锁使用的情况是当线程执行任务需要在指定条件下执行时.比较经典的就是生产者和消费者

NSConditionLock * condition = [[NSConditionLock alloc]initWithCondition:lockValue];

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^

        [condition lockWhenCondition:lockValue];

        NSLog(@"productor lock%@",[NSThread currentThread]);

        sleep(2);

        NSLog(@"productor unlock");

        [condition unlockWithCondition:unlockValue];

    );

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^

        [condition lockWhenCondition:unlockValue];

        NSLog(@"consumer lock%@",[NSThread currentThread]);

        sleep(3);

        NSLog(@"consumer unlock");

        [condition lockWhenCondition:lockValue];

    );

7.NSCondition . 条件相当于一个锁和一个临界条件的结合.锁会阻塞其他线程,保护数据,条件会保证在特定条件下执行任务.如果条件为假则会阻塞线程直到signal 发出之后,确定条件为真.

7.Deadlocks和Livelocks

deadLocks :任何时候当一个线程想要在同一时间获取多个锁都有可能发生死锁.当两个不同的线程都持有对方所需要的锁(加锁的资源),并且尝试获取另一个线程持有的锁(加锁的资源),就会发生死锁,因为每个线程都会被阻塞,无法获取对方的锁

liveLocks:类似于死锁,两个不同的线程竞争同一个资源时,有一个线程先放弃自己的锁,想要获取第二个锁,一旦它获取到第二个锁之后她又回头获取第一个自己放弃的锁.此时线程就被锁定了,因为线程一直重复的获取锁.

避免deadLocks 和 liveLocks 的方法就是保证同一时间只有一个锁.假如不能避免有多个锁,那就应该保证其他的线程不要去抢占这个锁.

ps:Core Foundation 是线程安全的.但是Foundation不是全部线程安全的,想要知道哪些类是线程安全的请参考 Thread Safety Summary