紫荆秋雪_文
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多线程(二)线程同步

一、线程同步

  • 一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。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。
  • 下面通过一个经典的例子来演示多线程引发的数据错乱和数据安全问题

实践一：银行存钱取钱

  • 1、场景
    • 初始阶段我们给账户的余额100，然后每次调用存钱方法时给账户存入50，每次调用取钱方法时给账户取出20，所以执行完代码最后账户余额应该是400
  • 2、测试代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self moneyTest];
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });
    
    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney += 50;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney -= 20;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
}

@end
  • 3、打印输出
2018-07-22 14:38:19.243054+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩80元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.243097+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩150元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.243964+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩130元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.244640+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩180元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.244791+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩160元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.244935+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩210元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.244987+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩190元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.245093+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩220元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.245112+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩240元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.245393+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩200元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.245422+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩250元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.245885+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩230元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.246953+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩280元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.247187+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩260元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.247360+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩310元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.247693+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩290元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.248440+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩340元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.248792+0800 03-多线程[25249:1401125] 取20，还剩320元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.249391+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩370元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 14:38:19.250224+0800 03-多线程[25249:1401122] 存50，还剩420元 - {number = 4, name = (null)}

  • 4、分析：从最后的打印输出可知最后余额是420（不是400），发现这个存钱取钱的过程发生了错乱
    多线程存取款.png

实践二：售票系统

  • 1、场景
    • 现在假设有15张电影票，有3个窗口来卖票并且3个窗口可以同步卖票，假设每个窗口买5张票，所以15张电影票可以全部卖完
  • 2、测试代码
#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self ticketTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
    sleep(.2);
    oldTicketsCount--;
    self.ticketsCount = oldTicketsCount;
    NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
}
@end
  • 3、打印输出
2018-07-22 15:19:20.643275+0800 03-多线程[25622:1428898] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.643520+0800 03-多线程[25622:1428896] 还剩13张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.643577+0800 03-多线程[25622:1428895] 还剩12张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648231+0800 03-多线程[25622:1428896] 还剩11张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648232+0800 03-多线程[25622:1428898] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648455+0800 03-多线程[25622:1428895] 还剩10张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648702+0800 03-多线程[25622:1428898] 还剩9张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648760+0800 03-多线程[25622:1428896] 还剩8张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648797+0800 03-多线程[25622:1428895] 还剩7张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.648863+0800 03-多线程[25622:1428898] 还剩6张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.651074+0800 03-多线程[25622:1428896] 还剩5张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.651705+0800 03-多线程[25622:1428895] 还剩4张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.652069+0800 03-多线程[25622:1428898] 还剩3张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.652631+0800 03-多线程[25622:1428896] 还剩2张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 15:19:20.652998+0800 03-多线程[25622:1428895] 还剩1张票 - {number = 3, name = (null)}

  • 4、分析：从打印输出来看最后还剩余1张票，所以这样也造成了数据的错乱
    多线程卖票.png

  • 小结：多线程安全隐患
    多线程安全隐患.png
  • 为了解决多线程访问同一块资源引起的数据错乱，需要引入线程同步技术

二、线程同步

使用线程同步技术，同步就是协同步调，按预定的先后次序进行；常见的线程同步技术就是加锁

线程同步.png

iOS中线程同步方案

  • OSSpinLockLock
  • os_unfair_lock
  • pthread_mutex
  • dispatch_semaphore
  • dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL )
  • NSLock
  • NSRecursiveLock
  • NSCondition
  • NSConditionLock
  • @synchronized

1、OSSpinLockLock实践

  • OSSpinLockLock叫做自旋锁，等待所得线程会处于忙等（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
  • 1、测试代码
#import "ViewController.h"
#import 

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;

@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock ticketLock;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //初始化
    self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
    self.ticketLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //卖票
    [self ticketTest];
    //存取钱
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    //加锁
    OSSpinLockLock(&_ticketLock);
    
    int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
    sleep(.2);
    oldTicketsCount--;
    self.ticketsCount = oldTicketsCount;
    NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    
    //解锁
    OSSpinLockUnlock(&_ticketLock);
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });

    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    
    OSSpinLockLock(&_moneyLock);
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney += 50;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    OSSpinLockLock(&_moneyLock);
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney -= 20;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}

@end
  • 2、打印输出
2018-07-22 21:16:46.094150+0800 04-线程同步[28751:1663872] 还剩14张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.095026+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩150元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.097541+0800 04-线程同步[28751:1663872] 还剩13张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.099152+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩200元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.099555+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩250元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.099564+0800 04-线程同步[28751:1663872] 还剩12张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.100243+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩300元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.100274+0800 04-线程同步[28751:1663872] 还剩11张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.100709+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩350元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.101413+0800 04-线程同步[28751:1663872] 还剩10张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.102132+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩400元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.102736+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩450元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.103384+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩500元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.103686+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩550元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.104295+0800 04-线程同步[28751:1663874] 存50，还剩600元 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.105408+0800 04-线程同步[28751:1663875] 还剩9张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.105565+0800 04-线程同步[28751:1663875] 还剩8张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.105714+0800 04-线程同步[28751:1663875] 还剩7张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.105827+0800 04-线程同步[28751:1663875] 还剩6张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.105958+0800 04-线程同步[28751:1663875] 还剩5张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.107031+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩580元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.107246+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩560元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.107480+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩540元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.107686+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩520元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.107789+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩500元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.108279+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩480元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.108566+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩460元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.108712+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩440元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.108849+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩420元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.109188+0800 04-线程同步[28751:1663907] 取20，还剩400元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.111072+0800 04-线程同步[28751:1663871] 还剩4张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.111261+0800 04-线程同步[28751:1663871] 还剩3张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.111386+0800 04-线程同步[28751:1663871] 还剩2张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.111505+0800 04-线程同步[28751:1663871] 还剩1张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:16:46.111659+0800 04-线程同步[28751:1663871] 还剩0张票 - {number = 7, name = (null)}
  • 分析
    • 从打印输出来看15张票全部都卖出了；最后的余额也是400；
    • 由于卖票和存取钱是2个任务，所以要创建2个锁

2、os_unfair_lock实践

  • os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock，从iOS10开始才支持
  • 从底层调用来看，等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态，并非忙等
  • 测试代码
#import "ViewController.h"
#import 

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;

@property (assign, nonatomic) os_unfair_lock moneyLock;
@property (assign, nonatomic) os_unfair_lock ticketLock;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //初始化
    self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    self.ticketLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //卖票
    [self ticketTest];
    //存取钱
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    //加锁
    os_unfair_lock_lock(&_ticketLock);
    
    int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
    sleep(.2);
    oldTicketsCount--;
    self.ticketsCount = oldTicketsCount;
    NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    
    //解锁
    os_unfair_lock_unlock(&_ticketLock);
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });

    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    
    os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney += 50;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney -= 20;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 21:28:21.805974+0800 04-线程同步[28936:1673956] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.805974+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩150元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.806360+0800 04-线程同步[28936:1673957] 还剩13张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.807003+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩200元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.807003+0800 04-线程同步[28936:1673957] 还剩12张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.807583+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩180元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.807605+0800 04-线程同步[28936:1673957] 还剩11张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.807759+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩160元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.808154+0800 04-线程同步[28936:1673957] 还剩10张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.809105+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩140元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.809871+0800 04-线程同步[28936:1673957] 还剩9张票 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.810593+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩120元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.811036+0800 04-线程同步[28936:1673958] 还剩8张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.811514+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩100元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.811874+0800 04-线程同步[28936:1673958] 还剩7张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.812369+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩80元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.812739+0800 04-线程同步[28936:1673958] 还剩6张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.813132+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩60元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.813661+0800 04-线程同步[28936:1673958] 还剩5张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.813856+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩40元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.814099+0800 04-线程同步[28936:1673958] 还剩4张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.814576+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩20元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.814942+0800 04-线程同步[28936:1673956] 还剩3张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.815258+0800 04-线程同步[28936:1674091] 取20，还剩0元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.815480+0800 04-线程同步[28936:1673956] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.815852+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩50元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.816118+0800 04-线程同步[28936:1673956] 还剩1张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.816403+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩100元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.816708+0800 04-线程同步[28936:1673956] 还剩0张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.816909+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩150元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.817441+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩200元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.817602+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩250元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.817879+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩300元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.818107+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩350元 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 21:28:21.818385+0800 04-线程同步[28936:1673959] 存50，还剩400元 - {number = 3, name = (null)}
  • 分析
    • 从打印输出来看15张票全部都卖出了；最后的余额也是400；
    • 由于卖票和存取钱是2个任务，所以要创建2个锁

3、pthread_mutex

  • mutex叫做“互斥锁”，等待锁的线程会处于休眠状态
  • 1、测试代码

#import "ViewController.h"
#import 

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;

@property (assign, nonatomic) pthread_mutex_t moneyLock;
@property (assign, nonatomic) pthread_mutex_t ticketLock;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //初始化
    [self __initMutex:&_ticketLock];
    [self __initMutex:&_moneyLock];
}

- (void)__initMutex:(pthread_mutex_t *)mutex
{
    // 静态初始化
    //        pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    
    //    // 初始化属性
    //    pthread_mutexattr_t attr;
    //    pthread_mutexattr_init(&attr);
    //    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
    //    // 初始化锁
    //    pthread_mutex_init(mutex, &attr);
    //    // 销毁属性
    //    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
    
    // 初始化属性
    //    pthread_mutexattr_t attr;
    //    pthread_mutexattr_init(&attr);
    //    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
    // 初始化锁
    pthread_mutex_init(mutex, NULL);
    // 销毁属性
    //    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //卖票
    [self ticketTest];
    //存取钱
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    //加锁
    pthread_mutex_lock(&_ticketLock);
    
    int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
    sleep(.2);
    oldTicketsCount--;
    self.ticketsCount = oldTicketsCount;
    NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    
    //解锁
    pthread_mutex_unlock(&_ticketLock);
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });

    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    pthread_mutex_lock(&_moneyLock);
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney += 50;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    pthread_mutex_unlock(&_moneyLock);
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    
    pthread_mutex_lock(&_moneyLock);
    
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney -= 20;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    pthread_mutex_unlock(&_moneyLock);
}

- (void)dealloc
{
    pthread_mutex_destroy(&_moneyLock);
    pthread_mutex_destroy(&_ticketLock);
}


@end
  • 2、打印输出
2018-07-22 21:37:40.402815+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩150元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.402820+0800 04-线程同步[29061:1681939] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.403269+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩130元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.403328+0800 04-线程同步[29061:1682123] 还剩13张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.403532+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩180元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.403549+0800 04-线程同步[29061:1682128] 还剩12张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.403742+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩160元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.404624+0800 04-线程同步[29061:1681939] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.405049+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩210元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.405408+0800 04-线程同步[29061:1682123] 还剩10张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.406570+0800 04-线程同步[29061:1682128] 还剩9张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.407367+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩190元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.408014+0800 04-线程同步[29061:1681939] 还剩8张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.408360+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩240元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.408822+0800 04-线程同步[29061:1682123] 还剩7张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.409213+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩220元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.409615+0800 04-线程同步[29061:1682128] 还剩6张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.410110+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩270元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.410470+0800 04-线程同步[29061:1681939] 还剩5张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.410746+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩250元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.410943+0800 04-线程同步[29061:1682123] 还剩4张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.411215+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩300元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.411465+0800 04-线程同步[29061:1682128] 还剩3张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.411803+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩280元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.412208+0800 04-线程同步[29061:1681939] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.412514+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩330元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.413114+0800 04-线程同步[29061:1682123] 还剩1张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.413512+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩310元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.414109+0800 04-线程同步[29061:1682128] 还剩0张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.414502+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩360元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.415220+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩340元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.415415+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩390元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.415747+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩370元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.416032+0800 04-线程同步[29061:1682129] 存50，还剩420元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 21:37:40.416360+0800 04-线程同步[29061:1682130] 取20，还剩400元 - {number = 6, name = (null)}

4、pthread_mutex-递归锁

  • 1、测试代码
- (void)otherTest
{
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    static int count = 0;
    if (count < 10) {
        count++;
        [self otherTest];
    }
    
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

//- (void)otherTest2
//{
//    pthread_mutex_lock(&_mutex2);
//
//    NSLog(@"%s", __func__);
//
//    pthread_mutex_unlock(&_mutex2);
//}

- (void)dealloc
{
    pthread_mutex_destroy(&_mutex);
}
  • 2、打印输出
2018-07-22 21:46:28.764320+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.764607+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.765107+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.765431+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.766708+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.766904+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.767033+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.767144+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.767279+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.767371+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 21:46:28.767591+0800 04-线程同步[29196:1689512] -[ViewController otherTest]

5、pthread_mutex-条件锁

  • 1、场景
    • 数组中有内容后才可以进行删除操作
  • 2、测试代码

#import "ViewController.h"
#import 

@interface ViewController ()

@property (assign, nonatomic) pthread_mutex_t mutex;
@property (assign, nonatomic) pthread_cond_t cond;
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *data;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 初始化属性
    pthread_mutexattr_t attr;
    pthread_mutexattr_init(&attr);
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
    // 初始化锁
    pthread_mutex_init(&_mutex, &attr);
    // 销毁属性
    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
    
    // 初始化条件
    pthread_cond_init(&_cond, NULL);
    
    self.data = [NSMutableArray array];
    
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self otherTest];
}

- (void)otherTest
{
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__remove) object:nil] start];
    
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__add) object:nil] start];
}

// 生产者-消费者模式

// 线程1
// 删除数组中的元素
- (void)__remove
{
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"__remove - begin");
    
    if (self.data.count == 0) {
        // 等待
        pthread_cond_wait(&_cond, &_mutex);
    }
    
    [self.data removeLastObject];
    NSLog(@"删除了元素");
    
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

// 线程2
// 往数组中添加元素
- (void)__add
{
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    
    sleep(1);
    
    [self.data addObject:@"Test"];
    NSLog(@"添加了元素");
    
    // 信号
    pthread_cond_signal(&_cond);
    // 广播
    //    pthread_cond_broadcast(&_cond);
    
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

- (void)dealloc
{
    pthread_mutex_destroy(&_mutex);
    pthread_cond_destroy(&_cond);
}
  • 3、打印输出
2018-07-22 21:53:38.489728+0800 04-线程同步[29291:1695769] __remove - begin
2018-07-22 21:53:39.495488+0800 04-线程同步[29291:1695770] 添加了元素
2018-07-22 21:53:39.495964+0800 04-线程同步[29291:1695769] 删除了元素

6、NSLock

  • NSLock是对mutex普通锁的封装
  • 测试代码

#import "ViewController.h"


@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) int money;
@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;

@property (nonatomic, strong) NSLock *moneyLock;
@property (nonatomic, strong) NSLock *ticketsLock;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //初始化
    self.moneyLock = [[NSLock alloc] init];
    self.ticketsLock = [[NSLock alloc] init];
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //卖票
    [self ticketTest];
    //存取钱
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest {
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    //加锁
    [self.ticketsLock lock];
    
    int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
    sleep(.2);
    oldTicketsCount--;
    self.ticketsCount = oldTicketsCount;
    NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    
    //解锁
    [self.ticketsLock unlock];
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });

    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    
    [self.moneyLock lock];
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney += 50;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    
    [self.moneyLock unlock];
    
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    
    [self.moneyLock lock];
    
    int oldMoney = self.money;
    sleep(.2);
    oldMoney -= 20;
    self.money = oldMoney;
    NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    [self.moneyLock unlock];
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:01:38.569355+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩150元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.569356+0800 04-线程同步[29420:1702439] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.569755+0800 04-线程同步[29420:1702736] 还剩13张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.569755+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩130元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.570471+0800 04-线程同步[29420:1702741] 还剩12张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.570685+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩180元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.570976+0800 04-线程同步[29420:1702439] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.571240+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩160元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.571269+0800 04-线程同步[29420:1702736] 还剩10张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.572278+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩210元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.572664+0800 04-线程同步[29420:1702741] 还剩9张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.573125+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩190元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.573545+0800 04-线程同步[29420:1702439] 还剩8张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.574068+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩240元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.574424+0800 04-线程同步[29420:1702736] 还剩7张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.574715+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩220元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.575121+0800 04-线程同步[29420:1702741] 还剩6张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.575613+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩270元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.575960+0800 04-线程同步[29420:1702439] 还剩5张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.576419+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩250元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.576610+0800 04-线程同步[29420:1702736] 还剩4张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.576876+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩300元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.577212+0800 04-线程同步[29420:1702741] 还剩3张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.577505+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩280元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.577783+0800 04-线程同步[29420:1702439] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.578217+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩330元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.578519+0800 04-线程同步[29420:1702736] 还剩1张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.578806+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩310元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.579097+0800 04-线程同步[29420:1702741] 还剩0张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.579348+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩360元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.579820+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩340元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.580072+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩390元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.580370+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩370元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.580725+0800 04-线程同步[29420:1702742] 存50，还剩420元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:01:38.580961+0800 04-线程同步[29420:1702743] 取20，还剩400元 - {number = 6, name = (null)}

7、NSRecursiveLock递归锁

  • NSRecursiveLock是对mutex递归锁的封装
  • 测试代码

#import "ViewController.h"


@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) NSRecursiveLock *recursiveLock;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //初始化
    self.recursiveLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self otherTest];
}

- (void)otherTest
{
    [self.recursiveLock lock];
    
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    static int count = 0;
    if (count < 10) {
        count++;
        [self otherTest];
    }
    
    [self.recursiveLock unlock];
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:05:29.119887+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.120549+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.121757+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.121875+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122006+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122121+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122213+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122397+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122596+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122696+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]
2018-07-22 22:05:29.122836+0800 04-线程同步[29492:1706958] -[ViewController otherTest]

8、NSCondition

  • 测试代码
#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) NSCondition *condition;
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *data;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.condition = [[NSCondition alloc] init];
    self.data = [NSMutableArray array];
    
}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self otherTest];
}

- (void)otherTest
{
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__remove) object:nil] start];
    
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__add) object:nil] start];
}

// 生产者-消费者模式

// 线程1
// 删除数组中的元素
- (void)__remove
{
    [self.condition lock];
    NSLog(@"__remove - begin");
    
    if (self.data.count == 0) {
        // 等待
        [self.condition wait];
    }
    
    [self.data removeLastObject];
    NSLog(@"删除了元素");
    
    [self.condition unlock];
}

// 线程2
// 往数组中添加元素
- (void)__add
{
    [self.condition lock];
    
    sleep(1);
    
    [self.data addObject:@"Test"];
    NSLog(@"添加了元素");
    
    // 信号
    [self.condition signal];
    
    sleep(2);
    
    [self.condition unlock];
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:11:46.999520+0800 04-线程同步[29631:1713131] __remove - begin
2018-07-22 22:11:48.002440+0800 04-线程同步[29631:1713132] 添加了元素
2018-07-22 22:11:50.007164+0800 04-线程同步[29631:1713131] 删除了元素

9、NSConditionLock

  • NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值
  • 可以控制线程的次序
  • 测试代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) NSConditionLock *conditionLock;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //1就是一个线程条件
    self.conditionLock = [[NSConditionLock alloc] initWithCondition:1];

}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self otherTest];
}
- (void)otherTest
{
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__one) object:nil] start];
    
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__two) object:nil] start];
    
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__three) object:nil] start];
}

- (void)__one
{
    [self.conditionLock lock];
    
    NSLog(@"__one");
    sleep(1);
    
    [self.conditionLock unlockWithCondition:2];
}

- (void)__two
{
    [self.conditionLock lockWhenCondition:2];
    
    NSLog(@"__two");
    sleep(1);
    
    [self.conditionLock unlockWithCondition:3];
}

- (void)__three
{
    [self.conditionLock lockWhenCondition:3];
    
    NSLog(@"__three");
    
    [self.conditionLock unlock];
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:16:10.519371+0800 04-线程同步[29707:1717148] __one
2018-07-22 22:16:11.524083+0800 04-线程同步[29707:1717149] __two
2018-07-22 22:16:12.526615+0800 04-线程同步[29707:1717150] __three

10、使用串行队列现线程同步

  • 测试代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;
@property (assign, nonatomic) int money;

@property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t ticketQueue;
@property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t moneyQueue;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    //必须是手动创建串行队列
    self.ticketQueue = dispatch_queue_create("ticketQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    self.moneyQueue = dispatch_queue_create("moneyQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self ticketTest];
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    dispatch_sync(self.ticketQueue, ^{
        int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
        sleep(.2);
        oldTicketsCount--;
        self.ticketsCount = oldTicketsCount;
        NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    });
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });
    
    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    dispatch_sync(self.moneyQueue, ^{
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney += 50;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    });
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    dispatch_sync(self.moneyQueue, ^{
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney -= 20;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    });
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:26:23.152779+0800 04-线程同步[29857:1725678] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.153157+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩150元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.153878+0800 04-线程同步[29857:1725848] 还剩13张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.154249+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩130元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.154332+0800 04-线程同步[29857:1725853] 还剩12张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.154935+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩180元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.155617+0800 04-线程同步[29857:1725678] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.155883+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩160元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.155920+0800 04-线程同步[29857:1725848] 还剩10张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.156836+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩210元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.157365+0800 04-线程同步[29857:1725853] 还剩9张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.157657+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩190元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.158127+0800 04-线程同步[29857:1725678] 还剩8张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.158539+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩240元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.158957+0800 04-线程同步[29857:1725848] 还剩7张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.159189+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩220元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.159498+0800 04-线程同步[29857:1725853] 还剩6张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.159660+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩270元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.160003+0800 04-线程同步[29857:1725678] 还剩5张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.160370+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩250元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.160664+0800 04-线程同步[29857:1725848] 还剩4张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.160979+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩300元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.161310+0800 04-线程同步[29857:1725853] 还剩3张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.161561+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩280元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.161849+0800 04-线程同步[29857:1725678] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.162266+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩330元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.162539+0800 04-线程同步[29857:1725848] 还剩1张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.162795+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩310元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.163113+0800 04-线程同步[29857:1725853] 还剩0张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.163401+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩360元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.163923+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩340元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.164072+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩390元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.164316+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩370元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.164567+0800 04-线程同步[29857:1725854] 存50，还剩420元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:26:23.164847+0800 04-线程同步[29857:1725855] 取20，还剩400元 - {number = 7, name = (null)}

11、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
  • 测试代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;
@property (assign, nonatomic) int money;

@property (strong, nonatomic) dispatch_semaphore_t ticketSemaphore;
@property (strong, nonatomic) dispatch_semaphore_t moneySemaphore;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.ticketSemaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    self.moneySemaphore = dispatch_semaphore_create(1);

}


- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self ticketTest];
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    dispatch_semaphore_wait(self.ticketSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
        sleep(.2);
        oldTicketsCount--;
        self.ticketsCount = oldTicketsCount;
        NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    dispatch_semaphore_signal(self.ticketSemaphore);
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });
    
    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    dispatch_semaphore_wait(self.moneySemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney += 50;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    dispatch_semaphore_signal(self.moneySemaphore);
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    dispatch_semaphore_wait(self.moneySemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney -= 20;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    dispatch_semaphore_signal(self.moneySemaphore);
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:34:30.636008+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩150元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636035+0800 04-线程同步[29977:1732856] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636316+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩130元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636333+0800 04-线程同步[29977:1732854] 还剩13张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636481+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩180元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636627+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩160元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636627+0800 04-线程同步[29977:1732858] 还剩12张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636836+0800 04-线程同步[29977:1732856] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.636839+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩210元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.638291+0800 04-线程同步[29977:1732854] 还剩10张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.639155+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩190元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.639900+0800 04-线程同步[29977:1732858] 还剩9张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.640501+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩240元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.640812+0800 04-线程同步[29977:1732856] 还剩8张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.641218+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩220元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.641638+0800 04-线程同步[29977:1732854] 还剩7张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.642011+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩270元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.642609+0800 04-线程同步[29977:1732858] 还剩6张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.642842+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩250元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.643047+0800 04-线程同步[29977:1732856] 还剩5张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.643281+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩300元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.643527+0800 04-线程同步[29977:1732854] 还剩4张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.643775+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩280元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.644065+0800 04-线程同步[29977:1732858] 还剩3张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.644298+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩330元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.644835+0800 04-线程同步[29977:1732856] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.645167+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩310元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.645469+0800 04-线程同步[29977:1732854] 还剩1张票 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.645743+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩360元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.646028+0800 04-线程同步[29977:1732858] 还剩0张票 - {number = 3, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.646373+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩340元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.646989+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩390元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.647226+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩370元 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.647470+0800 04-线程同步[29977:1732857] 存50，还剩420元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:34:30.647797+0800 04-线程同步[29977:1732855] 取20，还剩400元 - {number = 6, name = (null)}

12、@synchronized

  • @synchronized是对mutex递归锁的封装
  • @synchronized(obj)内部生成obj对应的递归锁，然后进行加锁、解锁操作
  • 测试代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (assign, nonatomic) int ticketsCount;
@property (assign, nonatomic) int money;


@end

@implementation ViewController

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self ticketTest];
    [self moneyTest];
}

/**
 卖票演示
 */
- (void)ticketTest
{
    // 15张票
    self.ticketsCount = 15;
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 窗口1
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口2
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
    // 窗口3
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            [self saleTicket];
        }
    });
}

/**
 卖1张票
 */
- (void)saleTicket {
    static NSString *ticketLock;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        ticketLock = [[NSString alloc] init];
    });
    
    @synchronized(ticketLock) {
        int oldTicketsCount = self.ticketsCount;
        sleep(.2);
        oldTicketsCount--;
        self.ticketsCount = oldTicketsCount;
        NSLog(@"还剩%d张票 - %@", oldTicketsCount, [NSThread currentThread]);
    }
}

/**
 存钱、取钱演示
 */
- (void)moneyTest {
    //初始账户余额有100
    self.money = 100;
    //全局队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //多个线程存钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self saveMoney];
        }
    });
    
    //多个线程取钱
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            [self drawMoney];
        }
    });
}

/**
 存钱
 */
- (void)saveMoney {
    @synchronized(self) {
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney += 50;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"存50，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    }
}

/**
 取钱
 */
- (void)drawMoney {
    @synchronized(self) {
        int oldMoney = self.money;
        sleep(.2);
        oldMoney -= 20;
        self.money = oldMoney;
        NSLog(@"取20，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
    }
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 22:43:42.838832+0800 04-线程同步[30110:1740326] 还剩14张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.838959+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩150元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.839288+0800 04-线程同步[30110:1740473] 还剩13张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.839556+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩130元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.839642+0800 04-线程同步[30110:1740471] 还剩12张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.839782+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩180元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.839905+0800 04-线程同步[30110:1740326] 还剩11张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.840688+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩160元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.840737+0800 04-线程同步[30110:1740473] 还剩10张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.842021+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩210元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.843026+0800 04-线程同步[30110:1740471] 还剩9张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.843895+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩190元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.845141+0800 04-线程同步[30110:1740326] 还剩8张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.845141+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩240元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.845505+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩220元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.845989+0800 04-线程同步[30110:1740473] 还剩7张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.846428+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩270元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.847317+0800 04-线程同步[30110:1740471] 还剩6张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.847539+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩250元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.847753+0800 04-线程同步[30110:1740326] 还剩5张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.847939+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩300元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.848174+0800 04-线程同步[30110:1740473] 还剩4张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.848437+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩280元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.848697+0800 04-线程同步[30110:1740471] 还剩3张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.849337+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩330元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.849484+0800 04-线程同步[30110:1740326] 还剩2张票 - {number = 4, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.849774+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩310元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.849942+0800 04-线程同步[30110:1740473] 还剩1张票 - {number = 6, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.850299+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩360元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.850579+0800 04-线程同步[30110:1740471] 还剩0张票 - {number = 8, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.850868+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩340元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.851388+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩390元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.851601+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩370元 - {number = 7, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.851942+0800 04-线程同步[30110:1740474] 存50，还剩420元 - {number = 5, name = (null)}
2018-07-22 22:43:42.852291+0800 04-线程同步[30110:1740475] 取20，还剩400元 - {number = 7, name = (null)}

三、自旋锁、互斥锁比较

  • 什么情况选择自旋锁
    • 预计线程等待锁的时间段
    • 加锁的代码（临界区）经常被调用，但竞争情况很少发送
    • CPU资源不紧张
    • 多核处理器
  • 什么情况选择互斥锁
    • 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

四、iOS中读写安全方案

  • 场景
    • 同一时间，只能有一个线程进行写的操作
    • 同一时间，允许有多个线程进行读的操作
    • 同一时间，不允许既有写的操作，又有读的操作
    • 这个场景就是典型的“多读单写”，经常用于文件等数据的读写操作，iOS中实现的方案有
    • pthread_rwlock:读写锁
    • dispatch_barrier_async：异步栅栏调用

1、pthread_rwlock读写锁

  • 等待锁的线程会进入休眠
  • 测试代码

#import "ViewController.h"
#import 


@interface ViewController ()

@property (nonatomic, assign) pthread_rwlock_t rwLock;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    pthread_rwlock_init(&_rwLock, NULL);
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    for (int i = 0; i < 5; i ++) {
        [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(read) object:nil] start];
        [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(write) object:nil] start];
    }
}

- (void)read {
    pthread_rwlock_rdlock(&_rwLock);
    sleep(1);
    NSLog(@"read");
    pthread_rwlock_unlock(&_rwLock);
}

- (void)write
{
    pthread_rwlock_wrlock(&_rwLock);
    sleep(1);
    NSLog(@"write");
    pthread_rwlock_unlock(&_rwLock);
}


@end
  • 打印输出
2018-07-22 23:10:45.701721+0800 04-线程同步[30412:1760322] read
2018-07-22 23:10:46.706434+0800 04-线程同步[30412:1760323] write
2018-07-22 23:10:47.710157+0800 04-线程同步[30412:1760324] read
2018-07-22 23:10:48.712415+0800 04-线程同步[30412:1760325] write
2018-07-22 23:10:49.715649+0800 04-线程同步[30412:1760326] read
2018-07-22 23:10:49.715695+0800 04-线程同步[30412:1760328] read
2018-07-22 23:10:50.721019+0800 04-线程同步[30412:1760327] write
2018-07-22 23:10:51.723056+0800 04-线程同步[30412:1760329] write
2018-07-22 23:10:52.728043+0800 04-线程同步[30412:1760331] write
2018-07-22 23:10:53.733762+0800 04-线程同步[30412:1760330] read
  • 分析：从打印输出发现，write的输出都是一条一条输出的，但是read可以在同一时间输出多条

2、dispatch_barrier_async

  • 这个函数传入的并发队列必须是自己通过dispatch_queue_cretate创建的
  • 如果传入的是一个串行或是一个全局并发队列，那这个函数便等同于dispatch_async函数的效果
  • 测试代码
#import "ViewController.h"
#import 

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t queue;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
//    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//    queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
    
//    dispatch_semaphore_create(5);
    
    self.queue = dispatch_queue_create("rw_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        dispatch_async(self.queue, ^{
            [self read];
        });
        
        dispatch_async(self.queue, ^{
            [self read];
        });
        
        dispatch_async(self.queue, ^{
            [self read];
        });
        
        dispatch_barrier_async(self.queue, ^{
            [self write];
        });
        
    }
}


- (void)read {
    sleep(1);
    NSLog(@"read");
}

- (void)write
{
    sleep(1);
    NSLog(@"write");
}

@end
  • 打印输出
2018-07-22 23:17:40.481328+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] read
2018-07-22 23:17:40.481342+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] read
2018-07-22 23:17:40.481328+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] read
2018-07-22 23:17:41.484770+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] write
2018-07-22 23:17:42.490197+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] read
2018-07-22 23:17:42.490192+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] read
2018-07-22 23:17:42.490192+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] read
2018-07-22 23:17:43.493596+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] write
2018-07-22 23:17:44.498015+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] read
2018-07-22 23:17:44.498018+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] read
2018-07-22 23:17:44.498015+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] read
2018-07-22 23:17:45.502841+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] write
2018-07-22 23:17:46.508430+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] read
2018-07-22 23:17:46.508432+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] read
2018-07-22 23:17:46.508503+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] read
2018-07-22 23:17:47.510766+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] write
2018-07-22 23:17:48.513853+0800 Interview02-读写安全[30535:1766927] read
2018-07-22 23:17:48.513855+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] read
2018-07-22 23:17:48.513853+0800 Interview02-读写安全[30535:1766928] read
2018-07-22 23:17:49.517524+0800 Interview02-读写安全[30535:1766930] write
  • 可以实现同一时间多个读取，但是只有一个写入操作

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    ——保利碧桂园学府里——童梦奇趣【科学实验室】「7.9-7.10」✏玩出大智慧约99-144㎡二期全新升级力作
  • 直抒《紫罗兰永恒花园外传》 雷姆的黑色童话
    没看过《紫罗兰永恒花园》的我莫名的看完了《紫罗兰永恒花园外传》，又莫名的被故事中的姐妹之情狠狠地感动了的一把。感动何在：困苦中相依为命的姐妹二人被迫分离，用一个人的自由换取另一个人的幸福。之后，虽相隔不知几许依旧心心念念彼此牵挂。这种深深的姐妹情谊就是令我为之动容的所在。贝拉和泰勒分别影片开始，海天之间一个孩童凭栏眺望，手中拿着折旧的信纸。镜头一转，挑灯伏案的薇尔莉特正在打字机前奋笔疾书。这些片段
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    智能优化算法应用：基于社交网络优化的二维最大熵图像阈值分割-附代码文章目录智能优化算法应用：基于社交网络优化的二维最大熵图像阈值分割-附代码1.前言2.二维最大熵阈值分割原理3.基于社交网络优化的多阈值分割4.算法结果：5.参考文献：6.Matlab代码摘要：本文介绍基于最大熵的图像分割，并且应用社交网络算法进行阈值寻优。1.前言阅读此文章前，请阅读《图像分割：直方图区域划分及信息统计介绍》htt
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    文/雪儿大年初一，家家户户没有了轰响的鞭炮声，大街上没有了人流涌动的喧闹，几乎看不到人影，变得冷冷清清。天刚亮不大会儿，村里的大喇叭响了起来：由于当前正值疾病高发期，流感流行的高峰期。同时，新型冠状病毒感染的肺炎进入第二波流行的上升期。为了自己和他人的健康安全着想，请大家尽量不要串门拜年，不要在街里走动。可以通过手机微信，视频，电话，信息拜年……今年的春节真是特别。禁止燃放鞭炮，烟花爆竹，禁止出村
  • 398顺境，逆境 戴骁勇
    2018.11.27周二雾霾最近儿子进入了一段顺境期，今天表现尤其不错。今天的数学测试成绩喜人，没有出现以往的计算错误，整个卷面书写工整，附加题也在规定时间内完成且做对。为迎接体育测试的锻炼有了质的飞跃。坐位体前屈成绩突飞猛进，估测成绩能达到12cm，这和上次测试的零分来比，简直是逆袭。儿子还在不断锻炼和提升，唯恐到时候掉链子。跑步姿势在我的调教下，逐渐正规起来，速度随之也有了提升。今晚测试的50
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    春节放假的时候，又有一天梦见她，第二天她冒着漫天大雪，傻傻地跑来见我。她说，见见傻傻的我，天很冷，心很暖。她回去后，我写了一篇文章，题目叫——从此梦中只有你。我们没在一起的很长一段时间里，她都在我的心底，一次次出现在我的梦里。我对她说，在一起之前，是胆小且闷骚，在一起之后，我变得不要脸了。不要脸的——去爱你。那文章没写完，火车上，给她看了。我有点小失望，花了好几个小时写，她分分钟就看完，很希望她逐
  • 【JS】执行时长(100分) |思路参考+代码解析（C++） l939035548 JS算法数据结构c++
    题目为了充分发挥GPU算力，需要尽可能多的将任务交给GPU执行，现在有一个任务数组，数组元素表示在这1秒内新增的任务个数且每秒都有新增任务。假设GPU最多一次执行n个任务，一次执行耗时1秒，在保证GPU不空闲情况下，最少需要多长时间执行完成。题目输入第一个参数为GPU一次最多执行的任务个数，取值范围[1,10000]第二个参数为任务数组长度，取值范围[1,10000]第三个参数为任务数组，数字范围
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    随着AIGC（如chatgpt、midjourney、claude等）大语言模型接二连三的涌现，AI辅助编程工具日益普及，程序员的工作方式正在发生深刻变革。有人担心AI可能取代部分编程工作，也有人认为AI是提高效率的得力助手。面对这一趋势,程序员应该如何应对?是专注于某个领域深耕细作，还是广泛学习以适应快速变化的技术环境?又或者，我们是否应该将重点转向AI无法轻易替代的软技能？让我们一起探讨程序员
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    文章目录一、下载源码二、编译源码三、注意事项1、银河麒麟系统（aarch64）（1）解决armv8-a+dotprod+i8mm指令集支持问题（2）解决armv9-a+sve2指令集支持问题一、下载源码到GitHub网站下载https://github.com/lemenkov/libyuv源码，或者用直接用git克隆到本地，如：gitclonehttps://github.com/lemenko
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  • 【Hive十】Programming Hive学习笔记 bit1129 programming
    第二章 Getting Started 1.Hive最大的局限性是什么？一是不支持行级别的增删改(insert, delete, update)二是查询性能非常差(基于Hadoop MapReduce）,不适合延迟小的交互式任务三是不支持事务2. Hive MetaStore是干什么的？Hive persists table schemas and other system metadata.
  • nginx有选择性进行限制 ronin47 nginx 动静　限制
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  • Netty学习笔记 bylijinnan javanetty
    本文是阅读以下两篇文章时： http://seeallhearall.blogspot.com/2012/05/netty-tutorial-part-1-introduction-to.html http://seeallhearall.blogspot.com/2012/06/netty-tutorial-part-15-on-channel.html 我的一些笔记 ===
  • js获取项目路径 cngolon js
    //js获取项目根路径，如： http://localhost:8083/uimcardprj function getRootPath(){     //获取当前网址，如： http://localhost:8083/uimcardprj/share/meun.jsp     var curWwwPath=window.document.locati
  • oracle 的性能优化 cuishikuan oracleSQL Server
       在网上搜索了一些Oracle性能优化的文章，为了更加深层次的巩固[边写边记]，也为了可以随时查看，所以发表这篇文章。     1.ORACLE采用自下而上的顺序解析WHERE子句，根据这个原理，表之间的连接必须写在其他WHERE条件之前，那些可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在WHERE子句的末尾。（这点本人曾经做过实例验证过，的确如此哦！
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    Shell 变量 定义变量时，变量名不加美元符号（$，PHP语言中变量需要），如： your_name="w3cschool.cc" 注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则： 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）。 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。 不能使用标点符号。 不能使用ba
  • 编程中的一些概念，KISS、DRY、MVC、OOP、REST dcj3sjt126com REST
    KISS、DRY、MVC、OOP、REST （1）KISS是指Keep It Simple,Stupid（摘自wikipedia），指设计时要坚持简约原则，避免不必要的复杂化。 （2）DRY是指Don't Repeat Yourself（摘自wikipedia），特指在程序设计以及计算中避免重复代码，因为这样会降低灵活性、简洁性，并且可能导致代码之间的矛盾。 （3）OOP 即Object-Orie
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    solrcloud 的部署其实有两种方式可选，那么我们在实践开发中应该怎样选择呢？ 第一种：当启动solr服务器时，内嵌的启动一个Zookeeper服务器，然后将这些内嵌的Zookeeper服务器组成一个集群。  第二种：将Zookeeper服务器独立的配置一个集群，然后将solr交给Zookeeper进行管理   谈谈第一种：每启动一个solr服务器就内嵌的启动一个Zoo
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    转载自：http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/02/16/2913806.html 多线程的同步机制对资源进行加锁，使得在同一个时间，只有一个线程可以进行操作，同步用以解决多个线程同时访问时可能出现的问题。 同步机制可以使用synchronized关键字实现。 当synchronized关键字修饰一个方法的时候，该方法叫做同步方法。 当s
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    在页面中如何获取cookie值呢? 如果是JSP的话,可以通过servlet的对象request 获取cookie,可以 参考:http://hw1287789687.iteye.com/blog/2050040 如果要求登录页面是html呢?html页面中如何获取cookie呢? 直接上代码了 页面:loginInput.html 代码: <!DOCTYPE html PUB
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