Objective-c 线程系列一 atomic是安全的吗

Objective-c 线程系列一 atomic是安全的吗
Objective-c 线程系列二 @synchronized
Objective-c 线程系列三 NSRecursiveLock

一 Property声明是atomic

1 简单的将property分为值类型和对象类型，值类型是指primitive type,包括int,long,bool等非对象类型，另一种是对象类型，声明为指针，可以指向某个符合类型定义的内存区域。
2 讨论多线程安全的时候，其实是在讨论多个线程同时访问一个内存区域的安全问题。针对同一块区域，有读和写的两种操作，读和写同时发生在同一块区域的时候，就有可能出现多线程不安全。
3 我们只有一个地址总线，一个内存。即使在多线程的环境下，也不可能存在两个线程同时访问同一块内存区域的场景，内存的访问一定是通过一个地址总线串行排队访问的。所以，内存的访问是串行的，并不会导致内存数据的错乱或者应用的crash。
4 如果读写的内存长度小于等于地址总线的长度，那么读写的操作是原子的，一次完成。比如bool,int,long在64位操作系统下的单次读写都是原子操作。所以，从访问内存的角度看nonatomic和atomic没有区别。

二 atomic的作用到底是什么？

生成原子操作的getter和setter

设置atomic之后，默认生成的getter和setter方法执行时是原子的。也就是说，当我们在线程A执行getter方法的时候（创建调用栈，返回地址，出栈），线程B如果想执行setter方法，必须先等getter方法完成才能执行。举个例子，在32位系统里，如果通过getter返回64位的double,地址总线宽度为32位，从内存当中读取double的时候无法通过原子操作完成，如果不通过atomic加锁，有可能会在读取的中途在其他线程发生setter操作，从而出现异常值。如果出现这种异常值，就发生了多线程不安全。

三 是不是使用了atomic就一定多线程安全呢？

不一定

atomic 只是给getter和setter加了个锁，atomic只能保证代码进入getter或者setter函数内部是安全的，一旦出了getter和setter，多线程的安全只能靠程序员自己保障了。atomic由于加锁也会带来一些性能损耗，所以我们在编写iOS代码的时候，一般声明property为nonatomic,自己去加锁做同步。

四 使用了atomic线程不安全的例子

@property (atomic,strong) NSArray *array;

- (void)testAtomic{

    dispatch_queue_t oneQueue = dispatch_queue_create("11", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);;
    dispatch_async(oneQueue, ^{
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            if (i%2  == 0) {
                self.array = @[@"3",@"3",@"444"];
            }else{
                self.array = @[@"4"];
            }
        }
    });
    
    dispatch_queue_t secondQueue = dispatch_queue_create("22", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(secondQueue, ^{
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            if (self.array.count > 2) {
                NSNumber *str = [self.array objectAtIndex:1];
                NSLog(@"str %@",str);
            }
        }
    });
}

五 如何做到多线程安全问题

做到代码串行的执行，能保证代码执行到一半的时候，不会有另一个线程介入，就能做到多线程安全问题。这时我们可以使用加锁的方式，来保证代码的串行。
在做多线程安全的时候，并不是通过property加atomic关键字来保证安全，而是将property声明为nonatomic(nonatomic没有getter,setter的锁开销)，然后自己加锁。

参考文档

苹果开发者文档
细说@synchronized和dispatch_once
正确使用多线程同步锁@synchronized()
runtime源码
objc-sync.mm源码