多线程 iOS中的锁
Posted 罗小浮
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了多线程 iOS中的锁相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
锁的类别：互斥锁，递归锁，条件锁，自旋锁等
锁的实现方式：NSLock,NSRecursiveLock, NSConditionLock,@synchronized,GCD的信号量等
下面说一下常用的几种锁：
[email protected]：对象级别所，互斥锁，性能较差不推荐使用
@synchronized(这里添加一个OC对象，一般使用self) {
这里写要加锁的代码
}
@synchronized使用注意点
1.加锁的代码尽量少
2.添加的OC对象必须在多个线程中都是同一对象，下面举一个反例
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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //设置票的数量为5 _tickets = 5; //线程一 NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; threadOne.name = @"threadOne"; //线程二 NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; //开启线程 [threadOne start]; [threadTwo start];}- (void)saleTickets{ NSObject *object = [[NSObject alloc] init]; while (1) { @synchronized(object) { [NSThread sleepForTimeInterval:1]; if (_tickets > 0) { _tickets--; NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets); } else { NSLog(@"票卖完了"); break; } } } } |
结果卖票又出错了，出现这个原因的问题是每个线程都会创建一个object对象，锁后面加的object在不同线程中就不同了；
把@synchronized（object）改成 @synchronized（self）就能得到了正确结果
2.NSLock:互斥锁，
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@interface ViewController (){ NSLock *mutexLock;}@property (assign, nonatomic)NSInteger tickets;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建锁 mutexLock = [[NSLock alloc] init]; //设置票的数量为5 _tickets = 5; //线程一 NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; threadOne.name = @"threadOne"; //线程二 NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; //开启线程 [threadOne start]; [threadTwo start]; }- (void)saleTickets{ while (1) { [NSThread sleepForTimeInterval:1]; //加锁 [mutexLock lock]; if (_tickets > 0) { _tickets--; NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets); } else { NSLog(@"票卖完了"); break; } //解锁 [mutexLock unlock]; }} |
NSLock: 使用注意，不能多次调用 lock方法,会造成死锁
3.NSRecursiveLock:递归锁
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@interface ViewController (){ NSRecursiveLock *rsLock;}@property (assign, nonatomic)NSInteger tickets;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建锁递归锁 rsLock = [[NSRecursiveLock alloc] init]; //设置票的数量为5 _tickets = 5; //线程一 NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; threadOne.name = @"threadOne"; //线程二 NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil]; //开启线程 [threadOne start]; [threadTwo start]; }- (void)saleTickets{ while (1) { [NSThread sleepForTimeInterval:1]; //加锁,递归锁可以多次加锁 [rsLock lock]; [rsLock lock]; if (_tickets > 0) { _tickets--; NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets); } else { NSLog(@"票卖完了"); break; } //解锁，只有对应次数解锁，其他线程才能访问。 [rsLock unlock]; [rsLock unlock]; } } |
4.NSConditionLock:条件锁
NSConditionLock:条件锁，一个线程获得了锁，其它线程等待。
[xxxx lock]; 表示 xxx 期待获得锁，如果没有其他线程获得锁（不需要判断内部的condition) 那它能执行此行以下代码，如果已经有其他线程获得锁（可能是条件锁，或者无条件锁），则等待，直至其他线程解锁
[xxx lockWhenCondition:A条件]; 表示如果没有其他线程获得该锁，但是该锁内部的condition不等于A条件，它依然不能获得锁，仍然等待。如果内部的condition等于A条件，并且没有其他线程获得该锁，则进入代码区，同时设置它获得该锁，其他任何线程都将等待它代码的完成，直至它解锁。
[xxx unlockWithCondition:A条件]; 表示释放锁，同时把内部的condition设置为A条件
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@interface ViewController () { NSConditionLock *_cdtLock; //条件锁}@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建条件锁 _cdtLock = [[NSConditionLock alloc] init]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction1) toTarget:self withObject:nil]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction2) toTarget:self withObject:nil]; }- (void)conditionLockAction1 { //阻塞线程2s [NSThread sleepForTimeInterval:2]; for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) { //加锁 [_cdtLock lock]; NSLog(@"i = %li", i); //释放锁，并设置condition属性的值为i [_cdtLock unlockWithCondition:i]; }}- (void)conditionLockAction2 { //当标识为2时同步代码段才能够执行，如果标识为其它数字则当前线程被阻塞。 [_cdtLock lockWhenCondition:2]; NSLog(@"thread2"); [_cdtLock unlock]; } |
打印结果：
如果我们把代码中[_cdtLock lockWhenCondition:2]换成[_cdtLock lockWhenCondition:1]则会发现出现如下结果
和我们预想的在i = 1后面打印thread2不符合，这是因为conditionLockAction1中的代码段也需要获得锁，同时在循环执行过后把condition置成了2，那么conditionLockAction2就再也没机会加锁了，所以不打印thread2。
我们可以靠下面的代码验证
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@interface ViewController () { NSConditionLock *_cdtLock; //条件锁}@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建条件锁 _cdtLock = [[NSConditionLock alloc] init]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction1) toTarget:self withObject:nil]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction2) toTarget:self withObject:nil]; }- (void)conditionLockAction1 { //阻塞线程2s [NSThread sleepForTimeInterval:2]; for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) { //加锁 [_cdtLock lock]; NSLog(@"i = %li", i); //释放锁，并设置condition属性的值为i [_cdtLock unlockWithCondition:i]; <span style="color: #ff0000;">//在i 为 1的时候阻塞线程1s if (i == 1) { [NSThread sleepForTimeInterval:1]; }</span> }}- (void)conditionLockAction2 { //当标识为2时同步代码段才能够执行，如果标识为其它数字则当前线程被阻塞。 [_cdtLock lockWhenCondition:1]; NSLog(@"thread2"); [_cdtLock unlock]; } |
现在的结果就和我们预期的一样了
5.NSCondition:可以理解为互斥锁和条件锁的结合
用生产者消费者中的例子可以很好的理解NSCondition
1.生产者要取得锁，然后去生产，生产后将生产的商品放入库房，如果库房满了，则wait，就释放锁，直到其它线程唤醒它去生产，如果没有满，则生产商品后调用signal，可以唤醒在此condition上等待的线程。
2.消费者要取得锁，然后去消费，如果当前没有商品，则wait,释放锁，直到有线程去唤醒它消费，如果有商品，则消费后会通知正在等待的生产者去生产商品。
生产者和消费者的关键是：当库房已满时，生产者等待，不再继续生产商品，当库房已空时，消费者等待，不再继续消费商品，走到库房有商品时，会由生产者通知消费来消费。
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- (void)conditionTest{ //创建数组存放商品 products = [[NSMutableArray alloc] init]; condition = [[NSCondition alloc] init]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(createProducter) toTarget:self withObject:nil]; [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(createConsumenr) toTarget:self withObject:nil];}- (void)createConsumenr{ while (1) { //模拟消费商品时间,让它比生产慢一点 [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random()%10 * 0.1 + 1.5]; [condition lock]; while (products.count == 0) { NSLog(@"商品为0，等待生产"); [condition wait]; } [products removeLastObject]; NSLog(@"消费了一个商品,商品数 = %ld",products.count); [condition signal]; [condition unlock]; } } |
以上是关于多线程 iOS中的锁的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章