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GCD 死锁的原因(从同步线程的原理上讲)

GCD 死锁的原因(从同步线程的原理上讲)

作者: coderPoo | 来源:发表于2017-11-09 12:25 被阅读27次


这里如果我将22222上面的更改为dispatch_sync(q, ^{ ,请问执行结果是什么?



答案是执行到这里崩溃了,我们来分析一下,为什么这里会崩溃?很多博客上面都有说会崩溃

但是理由很牵强。大概是下面截图这个意思。



老实说,这个说法很牵强。看这段我自己都不能说服我自己,下面是唯一能说服我的帖子,是从源码的角度来说的。
一个曲高和寡语言水平很捉急的大神给出的源码
但是他的分析太难看懂了,主要是因为语文水平很捉急。这里我帮大家总结一下。
实际上GCD里面关于实现同步队列使用到的是信号量,模拟出来大概是这样子的
 @synchronized (self) {
               if (self.array.count synsc block里面需要被执行的
                   //一个同步事件可以分为两部分.  第一wait queue,  第二, 派发事件.
                   //此处为了方便,  两行代码位置是反的.  但是由于async 派遣, 本身就拼到了队列末尾.  所以
                   //从实际执行角度,   顺序是没有问题的.   完整模拟了.   dispatch源码中对事件的执行模式和 同步派遣到本身队列的死锁问题.
                   dispatch_async(queue, ^{
                       dispatch_semaphore_signal(semaphore);
                   });
                   dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

                   [self.array removeLastObject];
                   NSLog(@"\n");
                   NSLog(@"消费了  同步!!!!!!事件");
                   NSLog(@"\n");
                   syncEvent = NO;

               }else{
                   //普通消费.
                   dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
                       @synchronized (self) {
                           [self.array removeLastObject];
                           NSLog(@"消费了一个异步事件.");
                       }
                   });
               }
           }

想要看懂上面这段代码,你需要反复理解下面几句话,我当时想了一下午才想通。

串行队列里面只可能有一个线程,并行队列里面可能有多个。
队列里面可能没有线程,线程总是跑来跑去的。
不管是同步函数或者是异步函数,都会将block里面的内容派遣到对应的队列的最下面。
同步函数里面维护了一套信号量,信号量的single操作被套在异步函数里面
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
同步函数的的其他操作在同步函数所处的外面的队列里面去执行,只有
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
在同步函数锁包裹的队列里面去执行。

综上所述,这行代码将信号量的++事件放到了queue队列的最后。如果同步函数外面没有对queue做派遣动作,不会死锁。

我们将这些理论放到实际例子里面去解释

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
       NSLog(@"1111");
   });

   NSLog(@"222");
}

外面是主队列,主队列里面是主线程,同步函数将NSLog(@"1111"); 压倒主队列的底部了。里外都是主队列,事件顺序执行。

同步函数底层按照顺序异步函数将dispatch_semaphore_signal(semaphore);

压在queue(主队列)的最下面

 dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
 });

然后执行

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

信号量--为-1,阻塞当前线程
,这样程序员永远都执行不到dispatch_semaphore_signal(semaphore)

思考

这个例子不知道大家看懂了没有,是不是感觉这样分析的话,只要使用同步函数都会被死锁。

其实同步函数的底层下面这个函数能够执行到线程就不会被锁住

dispatch_async(queue, ^{
       dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});

如何能执行dispatch_semaphore_signal(semaphore);

信号量的++操作被压在queue的最下面了,只要同步函数的执行的queue和外面的queue不一致,这里就会被执行了。

看这个例子,我们将同步函数派遣的主队列换成一个新的串行队列

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    dispatch_sync(dispatch_queue_create("1111", DISPATCH_QUEUE_SERIAL), ^{
        NSLog(@"1111");
    });
 
    NSLog(@"222");
}

这样同步函数的底层在主队列里面执行下面信号量--

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

主队列里面执行异步函数+串行队列,将信号量++压在串行队列的底部,串行队列唯一事件为信号量++函数,于是执行解锁

  dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
 });

再来一个例子

dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("1111111", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 
    dispatch_sync(q, ^{
 
        NSLog(@"11111");
        dispatch_sync(q, ^{
            NSLog(@"22222");
        });
        NSLog(@"33333");
    });
 
    NSLog(@"44444");
    NSLog(@"5555");

第一层同步函数处在主队列里面,

同步函数的底层主队列里面执行

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

在新的串行队列里面执行

  dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
 });

这两步操作分开在不同的队列里面,都能执行,所以不会死锁

第二层同步函数处在q队列里面

同步函数的底层q串行队列里面执行,锁住了q队列,q队列无法执行其他事件

dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

在q串行队列里面执行,被压入队列事件中,但是因为信号量锁住线程gg

dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
 });

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