信号量dispatch_semaphore 【塞莫佛】
在多线程环境下用来确保代码不会被并发调用。在进入一段代码前,必须获得一个信号量,在结束代码前,必须释放该信号量,其他想要想要执行该代码的线程必须等待直到前者释放了该信号量。
信号量机制实现锁,等待信号,和发送信号,正如前边所说的看门人一样,当有多个线程进行访问的时候,只要有一个获得了信号,其他线程的就必须等待该信号释放。
- (void)semphone:(NSInteger)tag {
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_NOW);
// do your stuff
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}
互斥锁
一种用来防止多个线程同一时刻对共享资源进行访问的信号量,它的原子性确保了如果一个线程锁定了一个互斥量,将没有其他线程在同一时间可以锁定这个互斥量。它的唯一性确保了只有它解锁了这个互斥量,其他线程才可以对其进行锁定。当一个线程锁定一个资源的时候,其他对该资源进行访问的线程将会被挂起,直到该线程解锁了互斥量,其他线程才会被唤醒,进一步才能锁定该资源进行操作。
NSLock
NSLock实现了最基本的互斥锁,遵循了 NSLocking 协议,通过 lock 和 unlock 来进行锁定和解锁。其使用也非常简单
- (void)doSomething {
[self.lock lock];
//TODO: do your stuff
[self.lock unlock];
}
@synchronized
一个便捷的创建互斥锁的方式,它做了其他互斥锁所做的所有的事情。
- (void)myMethod:(id)anObj
{
@synchronized(anObj)
{
// Everything between the braces is protected by the @synchronized directive.
}
}
由于是互斥锁,当一个线程进行访问的时候,该线程获得锁,其他线程进行访问的时候,将被操作系统挂起,直到该线程释放锁,其他线程才能对其进行访问,从而却确保了线程安全。但是如果连续锁定两次,则会造成死锁问题。那如果想在递归中使用锁,那要怎么办呢,这就用到了 NSRecursiveLock 递归锁。
自旋锁(Spin lock)
自旋锁与互斥锁有点类似,只是自旋锁不会引起调用者睡眠,如果自旋锁已经被别的执行单元保持,调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁,“自旋锁”的作用
是为了解决某项资源的互斥使用。因为自旋锁不会引起调用者睡眠,所以自旋锁的效率远高于互斥锁。
// 初始化
spinLock = OS_SPINLOCK_INIT;
// 加锁
OSSpinLockLock(&spinLock);
// 解锁
OSSpinLockUnlock(&spinLock);
自旋锁的不足之处:
1、自旋锁一直占用着CPU,他在未获得锁的情况下,一直运行(自旋),所以占用着CPU,如果不能在很短的时间内获得锁,这无疑会使CPU效率降低。
2、在用自旋锁时有可能造成死锁,当递归调用时有可能造成死锁,调用有些其他函数也可能造成死锁,如 copy_to_user()、copy_from_user()、kmalloc()等。
因此我们要慎重使用自旋锁,自旋锁只有在内核可抢占式或SMP的情况下才真正需要,在单CPU且不可抢占式的内核下,自旋锁的操作为空操作。自旋锁适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况下。
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