前言:在出现多线程竞争数据的时候往往离不开锁,那么在这里给大家介绍下我们多线程同步技术的常用锁 有下面这些
常用锁如下:
•OSSpinLock
•os_unfair_lock
•pthread_mutex
•dispatch_semaphore
•dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
•NSLock
•NSRecursiveLock
•NSCondition
•NSConditionLock
•@synchronized
1、OSSpinLock
•OSSpinLock叫做”自旋锁”,等待锁的线程会处于忙等(busy-wait)状态,一直占用着CPU资源。
•目前已经不再安全,可能会出现优先级反转问题,如果等待锁的线程优先级较高,它会一直占用着CPU资源,优先级低的线程就无法释放锁。这个锁在ios10之后废弃了,被os_unfair_lock替代。需要导入头文件#import
OSSpinLock代码实现:
2、os_unfair_lock
•os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock ,从iOS10开始才支持
•从底层调用看,等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态,并非忙等
•需要导入头文件#import
•用来取代之前的SpinLock,ios10之后才有的
代码实现如下:
3、 pthread_mutex
•互斥锁,等待锁的线程会处于休眠状态。
•需要导入头文件#import
跨平台的锁,在linux等其他平台底层都通用
•PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE递归锁允许同一线程对锁从复加锁,不是同一线程不允许。
•PTHREAD_MUTEX_NORMAL普通锁:不允许线程从复加锁,要加锁需要等锁解锁后才能再加。
(1)pthread_mutex – 条件
4、NSLock、NSRecursiveLock
1)、NSLock是对mutex普通锁的封装,
//创建锁代码
NSLock* lock = [[NSLock alloc]init];
2)、NSRecursiveLock也是对mutex递归锁的封装,API跟NSLock基本一致;
5、 NSCondition
•NSCondition是对mutex和cond的封装
6、NSConditionLock
•NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装,可以设置具体的条件值
7、 dispatch_semaphore信号量
•信号量
•信号量的初始值,可以用来控制线程并发访问的最大数量
•信号量的初始值为1,代表同时只允许1条线程访问资源,保证线程同步
8、 dispatch_queue实现线程同步
•直接使用GCD的串行队列可以实现线程同步的
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^{
//同步实现的逻辑任务
});
9、 @synchronized
•@synchronized是对mutex递归锁的封装
•源码查看:objc4中的objc-sync.mm文件
•@synchronized(obj)内部会生成obj对应的递归锁,然后进行加锁、解锁操作。相当于obj作为key,生成一个递归锁value。存在一个哈希表中。
实现代码:
@synchronized(obj对象){
//任务...
}
@synchronized(self){
//任务...
}
10、iOS线程同步方案性能比较
上面介绍了常用锁的使用,那么性能上面比较,我们平时该怎么选择使用呢?
•性能从高到低排序
--os_unfair_lock ios10之后新出的,版本有兼容要求。
--OSSpinLock ios10废弃了,存在优先级反转的问题。
--dispatch_semaphore 推荐使用
--pthread_mutex 推荐使用
--dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
--NSLock
--NSCondition
--pthread_mutex(recursive)
--NSRecursiveLock
--NSConditionLock
--@synchronized 性能最差不推荐使用。
11、自旋锁、互斥锁比较
目前的锁大体分为:自旋锁跟互斥锁,如果在没有获得锁的情况下自旋锁的线程不会进入休眠,处于忙等,互斥锁会进入休眠。
1)什么情况使用自旋锁比较划算?
(1)预计线程等待锁的时间很短
(2)加锁的代码(临界区)经常被调用,但竞争情况很少发生
(3)CPU资源不紧张
(4)多核处理器
2)什么情况使用互斥锁比较划算?
(1)预计线程等待锁的时间较长
(2)单核处理器
(3)临界区有IO操作,IO是比较消耗CPU资源的。
(4)临界区代码复杂或者循环量大
(5)临界区竞争非常激烈