底层21:多线程-锁

iOS中的线程同步方案：

1.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CPU资源

目前已经不再安全，可能会出现优先级反转问题（ios10之后就不适用）。

如果等待它的线程优先级比较高，他会一直占用着CPU资源，优先级低的线程就无法释放锁。

导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>

OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //初始化

bool result = OSSpinLockTry(&lock); //尝试加锁(如果需要等待就不加锁，直接返回false；如果不需要等待就加锁，返回true)

OSSpinLockLock(&lock); //加锁

OSSpinLockUnlock(&lock); //解锁

  1）引入头文件：#import <libkern/OSAtomic.h>

  2）定义全局变量，初始化：

  3）使用加锁解锁

存钱取钱加锁实现：

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 <os/lock.h>

属于低级锁 low-level-lock 

（个人理解：从底层一步一步走，发现它会进入休眠，所以属于互斥锁）

3.pthread_mutex

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.h>

默认属性PTHREAD_MUTEX_DEFAULT是默认锁，换成PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE为递归锁

递归锁：允许同一个线程对一把锁进行重复加锁

pthread_mutex-条件：多线程相互依赖的场景可能会使用（生产者、消费者模式）

4.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。

5.dispatch_queue（DISPATCH_QUEUE_SERIAL）

直接使用GCD的串行队列，也可以实现线程同步。

6.NSLOCK

  是对mutex普通锁的封装

7.NSRecursiveLock

  NSRecursiveLock也是对mutex递归锁对封装，API跟NSLock基本一致。

8.NSCondition

NSCondition是对mutex和cond的封装。

9.NSConditionLock

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

这样可以设置让线程之间依赖

10.@synchronized

性能从高到低：推荐使用dispatch_semaphore、pthread_mutex

自旋锁、互斥锁比较

什么时候使用自旋锁比较好？

预计线程等待锁的时间很短；

加锁的代码(临界区(lock与unlock之间))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；

什么时候使用互斥锁比较好？

预计线程等待锁的时间较长；

单核处理器；

临界区有IO操作（文件操作）；

临界区代码复制或者循环量大；

临界区竞争非常激烈；