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多线程的安全隐患

多线程的安全隐患

作者: UILabelkell | 来源:发表于2017-06-19 17:40 被阅读35次

    资源共享
    一块资源可能会被多个线程共享,也就是多个线程可能会访问同一块资源.
    比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件.
    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.
    例如:一个售票系统中,多个线程同时读写剩余的票数,那么就会引起数据错乱

    22.png

    <pre>#import "ViewController.h"

    @interface ViewController ()

    @property (nonatomic, assign) int p;

    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread1;
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread2;
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread3;

    @end

    @implementation ViewController

    • (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];
      self.p = 5;

      self.thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];
      self.thread1.name = @"1号窗口";
      self.thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];
      self.thread2.name = @"2号窗口";
      self.thread3 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];
      self.thread3.name = @"3号窗口";

    }

    • (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
      //启动线程
      [self.thread1 start];
      [self.thread2 start];
      [self.thread3 start];

    }

    • (void)download{
      while(1){
      //获取当前剩余票数
      int count = self.p;
      if (count > 0) {
      //暂停一段时间
      [NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
      self.p = count - 1;
      NSLog(@"%@ 卖了一张票,剩余%d张票", [NSThread currentThread].name, self.p);
      }else{
      //退出线程
      [NSThread exit];
      return;
      }
      }
      }
      @end</pre>
    12.png

    解决方案:

    IOS中解决线程安全的方法是用互斥锁机制 : @synchronized(obj) {}
    obj表示要加锁的对象(唯一的),最好是成员变量 或者 是self(最常用)
    注意:锁定的代码只能用一把锁,用多了锁是无效的.

    互斥锁的优缺点
    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

    互斥锁的使用前提:多条线程抢夺同一块资源
    相关专业术语:怎么解决线程同步问题? 用互斥锁机制(@synchronized)
    线程同步的意思是:多条线程在同一条线上执行(按顺序地执行)
    互斥锁,就是使用了线程同步技术

    上述代码的download方法改为:
    <pre>- (void)download{
    while (1) {
    @synchronized(self) {//互斥锁,解决线程同步问题
    int count = self.p;
    if (count > 0) {
    [NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
    self.p = count - 1;
    NSLog(@"%@卖了一张票,剩余%d张票", [NSThread currentThread].name, self.p);
    }else{
    //退出线程
    [NSThread exit];
    return;
    }
    }

    }
    

    }</pre>

    24.png

    原子和非原子属性
    OC在定义属性时有 nonatomic 和 atomic 两种选择
    atomic:原子属性,为setter方法加锁(默认就是atomic)
    nonatomic:非原子属性,不会为setter方法加锁(常用)

    (1) 非ARC下(MRC), nonatomic生成的 getter 和setter 方法
    <pre>@property (retain, nonatomic) NSArray foods;

    • (void)setFoods:(NSArray *)foods
      {
      if (_foods != foods) {
      [_foods release];
      _foods = [foods retain];

        // do something
      

      }
      }

    • (NSArray *)foods
      {
      return _foods;
      }

    (2) 非ARC下(MRC), atomic生成的 getter 和setter 方法

    @property (retain, atomic) NSArray foods;

    • (void)setFoods:(NSArray *)foods
      {
      @synchronized(self) {
      if (_foods != foods) {
      [_foods release];//旧值释放
      _foods = [foods retain];//持有新值

        // do something
        }
      

      }
      }

    • (NSArray *)foods
      {
      @synchronized(self) {
      return _foods;
      }
      }</pre>
      原子和非原子属性的选择: nonatomic 和 atomic 对比
      atomic:线程安全,需要消耗大量的资源(一般用于 Mac 开发)
      nonatomic:非线程安全,适合内存小的移动设备(一般用于 IOS 开发)

    iOS开发的建议
    (1) 所有属性都声明为 nonatomic (节省内存消耗)
    (2) 尽量避免多线程抢夺同一块资源
    (3) 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动客户端的压力

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