huoshe2019
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ios的11种锁

一、自旋锁和互斥锁区别

自旋锁： 忙等待。即在访问被锁资源时，调用者线程不会休眠，而是不停循环在那里，直到被锁资源释放
互斥锁： 会休眠。即在访问被锁资源时，调用者线程会休眠，此时cpu可以调度其它线程工作，直到被锁资源释放，此时会唤醒休眠线程。

二者相同点：
都能保证同一时间只有一个线程访问共享资源。都能保证线程安全。

二、OSSpinLock(自旋锁)

  • 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

  • 需要导入头文件#import

    OSSpinLock

    备注：
    一定要对同一把锁进行加锁

三、os_unfair_lock(互斥锁)

  • 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
os_unfair_lock

四、pthread_mutex(互斥锁)

  • 是跨平台的(凡是带有pthread)
  • mutex叫做”互斥锁”，等待锁的线程会处于休眠状态

  • 需要导入头文件#import


    pthread_mutex
pthread_mutex

备注：
pthread_mutex可以有3个状态，一般常用的是2个状态：normal和recursive

  • normal(互斥锁)
  • recursive(递归锁)

五、pthread_mutex-递归锁

pthread_mutex-递归锁

六、pthread_mutex – 条件

pthread_mutex – 条件

七、NSLock(互斥锁)

  • NSLock是对mutex普通锁的封装


    NSLock方法
NSLock协议
NSLock初始化

八、NSRecursiveLock(递归锁)

  • NSRecursiveLock也是对mutex递归锁的封装，API跟NSLock基本一致

九、NSCondition(条件锁)

  • NSCondition是对mutex和cond的封装


    NSCondition

十、NSConditionLock(条件锁)

  • NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值


    NSConditionLock

十一、dispatch_semaphore

  • semaphore叫做”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
dispatch_semaphore

十二、dispatch_queue

  • 直接使用GCD的串行队列，也是可以实现线程同步的


    dispatch_queue

十三、@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


    @synchronized

小结：

  • OSSpinLock效率最高，但是已经不再安全，使用os_unfair_lock(ios10.0以上)，最优方案是使用dispatch_semaphore
  • 递归锁比非递归锁要耗时，但是当保护资源需要递归调用时，就要使用递归锁：pthread_mutex-递归锁、NSRecursiveLock、synchronized
  • NSLock和NSCondition效率可以，使用也比较简单
  • dispatch_semaphore和自旋锁效率接近，使用简单，一般推荐使用dispatch_semaphore进行资源保护
  • NSConditionLock是条件锁，内部有个condition状态，满足这个condition才会获取到锁，否则会阻塞等待。效率比较低效，一般不使用。

十四、自旋锁、互斥锁比较

14.1、什么情况使用自旋锁比较划算？

  • 预计线程等待锁的时间很短
  • 加锁的代码（临界区）经常被调用，但竞争情况很少发生
  • CPU资源不紧张
  • 多核处理器

14.2、什么情况使用互斥锁比较划算？

  • 预计线程等待锁的时间较长
  • 单核处理器
  • 临界区有IO操作
  • 临界区代码复杂或者循环量大
  • 临界区竞争非常激烈

十五、atomic误解

只能保证set和get方法是原子操作，是安全的。但是，你使用对象时，这个是不受保护的

十六、高效的读写

使用dispatch_barrier_async。

十七、并发数组崩溃解决方案

  • GCD的并发队列，使用dispatch_barrier_async
  • 数组的读写同时增加互斥锁(保持最小加锁原则)

十八、小知识点

  • GCD并发队列子线程任务过多(超过64个)，会导致主线程死锁。
  • 子线程不使用自动释放池：不会导致内存泄漏
  • 正确休眠子线程：有事情就工作，否则休眠，并且随时可以退出

十九、锁的性能对比

锁的性能对比

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