iOS_线程安全

作者: AYuan_ | 来源:发表于2016-05-04 14:51 被阅读233次

    多线程的安全隐患

    • 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

    安全隐患解决

    方案一:使用“同步块(synchronization block)”加一把互斥锁

    @synchronized(锁对象) {
    //需要锁定的代码
    }
        注意:锁定1份代码之用一把锁,用多把锁是无效的
    
    • 同步块(synchronization block)的优缺点

      • 优点:能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
      • 缺点:需要消耗大量的CPU资源(滥用@synchronized(锁对象)会降低代码效率,因为共用同一个锁的同步块,都必须按顺序执行,程序可能要等待另一段与此无关的代码执行完毕,才能继续执行当前代码,这样没必要)
      • 同步块(synchronization block)的使用前提:多条线程抢夺同一块资源
    • 同步块(synchronization block)使用了线程同步技术:多条线程在同一条线上执行(多条线程本来是并发执行的,线程同步之后,按顺序的执行任务,为了保证不抢东西,一个线程做完另外一个线程做)

    示例代码

    
    //
    //  ViewController.m
    //  
    //
    //  Created by AYuan on 16/1/31.
    //  Copyright © 2016年 AYuan. All rights reserved.
    //
    #import "ViewController.h"
    @interface ViewController ()
    //为了在一开始创建线程不调用start也不死,这里搞一个强引用,因为创建一个进程如果没有启动它的话很有可能被销毁
    /**
    售票员0
    */
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread0;
    /**
    售票员1
    */
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread1;
    /**
    售票员2
    */
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread2;
    /**
    票总数
    */
    @property (nonatomic, assign) NSInteger ticktCount;
    /**
    锁对象
    */
    @property (nonatomic, strong) NSObject *lockObj;
    @end
    @implementation ViewController
    - (void)viewDidLoad {
       [super viewDidLoad];
       
       self.ticktCount = 100;
       self.lockObj = [[NSObject alloc] init];
       
       self.thread0 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickts) object:nil];
       self.thread0.name = @"售票员01";
       self.thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickts) object:nil];
       self.thread1.name = @"售票员02";
       self.thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickts) object:nil];
       self.thread2.name = @"售票员3";   
    }
    - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
       [self.thread0 start];
       [self.thread1 start];
       [self.thread2 start];
    }
    - (void)saleTickts
    {
       while (1) {
           @synchronized(self.lockObj) {
               //先取出总数
               NSInteger count = self.ticktCount;
               if (count > 0) {
                   self.ticktCount = count - 1;
                   NSLog(@"%@卖出一张票,剩余%zd",[NSThread currentThread].name,self.ticktCount);
               } else {
                   NSLog(@"票卖完了");
                   break;
               }
           }
       }
    }
    @end
    
    

    方案二:使用NSLock对象

    _lock = [[NSLock alloc] init];
    - (void)synchronizedMethod {
       [_lock lock];
       //safe
       [_lock unlock];
        
    }
    

    方案三(笔者推荐用法):使用GCD

    • 使用GCD的"串行同步队列(serial synchronization queue)"将读取操作及写入操作都安排在同一个队列里,即可保证数据同步

      • 如果队列中的块执行的任务简单的话则用法如下:
      _syncQueue = dispatch_queue_create("com.ayuan.syncQueue", NULL);
      
      - (NSString *)someString {
        __block NSString *localSomeString;
        dispatch_sync(_syncQueue, ^{
            localSomeString = _someString;
        });
        return localSomeString;
      }
      
      - (void)setSomeString:(NSString *)someString {
        dispatch_sync(_syncQueue, ^{
            _someString = someString;
        });
      

    }

    
     - 如果队列中的块执行的任务复杂则可以把同步派发改为异步派发
    
    
    • (void)setSomeString:(NSString *)someString {
      dispatch_async(_syncQueue, ^{
      _someString = someString;
      });
    
      - 更高效的做法,使用同步队列及栅栏块:
           - 在这个并发队列中,读取操作是用普通的块来实现的,而写入操作则是由栅栏块来实现的,读取操作可以并行,但写入操作必须单独执行,因为它是栅栏块
    
    

    _syncQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

    • (NSString *)someString {
      __block NSString *localSomeString;
      dispatch_sync(_syncQueue, ^{
      localSomeString = _someString;
      });
      return localSomeString;
      }

    • (void)setSomeString:(NSString *)someString {
      dispatch_brrier_async(_syncQueue, ^{
      _someString = someString;
      });
      }

    ##总结要点
    - 使用GCD的同步语义比使用@synchronized块或者NSLock对象更简单
    - 将同步与异步结合起来,可以实现同步加锁,还不会阻塞异步线程
    - 使用同步队列及栅栏块使同步行为更加高效

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