iOS开发多线程篇 03 —线程安全

Posted 2020-07-27 李洪强

iOS开发多线程篇—线程安全

 

一、多线程的安全隐患

资源共享

1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源

比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件

当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题

示例一：

示例二：

问题代码：

 1 //
 2 //  YYViewController.m
 3 //  05-线程安全
 4 //
 5 //  Created by apple on 14-6-23.
 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
 7 //
 8 
 9 
10 #import "YYViewController.h"
11 
12 @interface YYViewController ()
13 //剩余票数
14 
15 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
18 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
19 
20 
21 @end
22 
23 
24 @implementation YYViewController
25 
26 
27 - (void)viewDidLoad
28 {
29     [super viewDidLoad];
30 
31     //默认有20张票
32 
33     self.leftTicketsCount=10;
34 
35     //开启多个线程，模拟售票员售票
36 
37     self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38 
39     self.thread1.name=@"售票员A";
40 
41     self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
42 
43     self.thread2.name=@"售票员B";
44 
45     self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
46     self.thread3.name=@"售票员C";
47 }
48 
49  
50 -(void)sellTickets
51 {
52     while (1) {
53         //1.先检查票数
54         int count=self.leftTicketsCount;
55         if (count>0) {
56             //暂停一段时间
57             [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
58 
59             //2.票数-1
60            self.leftTicketsCount= count-1;
61  
62             //获取当前线程
63             NSThread *current=[NSThread currentThread];
64             NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
65         }else
66         {
67             //退出线程
68             [NSThread exit];
69         }
70     }
71 }
72 
73 
74 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
75 { 
76     //开启线程
77 
78    [self.thread1 start];
79     [self.thread2 start];
80     [self.thread3 start];
81 
82 }
83 
84 @end

 

打印结果：

 

二、安全隐患分析

 

 

三、如何解决

 

互斥锁使用格式

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

 

代码示例：

 1 //
 2 //  YYViewController.m
 3 //  05-线程安全
 4 //
 5 //  Created by apple on 14-6-23.
 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
 7 //
 8 
 9 #import "YYViewController.h"
10 
11 @interface YYViewController ()
12 
13 //剩余票数
14 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
15 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
18 @end
19 
20 @implementation YYViewController
21 
22 - (void)viewDidLoad
23 {
24     [super viewDidLoad];
25     //默认有20张票
26     self.leftTicketsCount=10;
27     //开启多个线程，模拟售票员售票
28 
29     self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
30 
31     self.thread1.name=@"售票员A";
32 
33     self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
34 
35     self.thread2.name=@"售票员B";
36 
37     self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38 
39     self.thread3.name=@"售票员C";
40 }
41 
42 
43 -(void)sellTickets
44 {
45     while (1) {
46         @synchronized(self){//只能加一把锁
47         //1.先检查票数
48 
49         int count=self.leftTicketsCount;
50         if (count>0) {
51             //暂停一段时间
52             [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
53             //2.票数-1
54 
55            self.leftTicketsCount= count-1;
56             //获取当前线程
57             NSThread *current=[NSThread currentThread];
58             NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
59 
60         }else
61         {
62             //退出线程
63             [NSThread exit];
64         }
65         }
66     }
67 }
68 
69 
70 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
71 {
72 
73     //开启线程
74    [self.thread1 start];
75     [self.thread2 start];
76     [self.thread3 start];
77 }
78 
79 @end

执行效果图

 

互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

缺点：需要消耗大量的CPU资源

 

互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源 

相关专业术语：线程同步,多条线程按顺序地执行任务

互斥锁，就是使用了线程同步技术

 

四：原子和非原子属性

 

OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择

atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）

nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁

 

atomic加锁原理

1 @property (assign, atomic) int age;
2 
3 - (void)setAge:(int)age
4 { 
5 
6     @synchronized(self) { 
7        _age = age;
8     }
9 }

 

原子和非原子属性的选择

nonatomic和atomic对比

atomic：线程安全，需要消耗大量的资源

nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

 

ios开发的建议

所有属性都声明为nonatomic

尽量避免多线程抢夺同一块资源

尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力