说说GCD中的死锁

本文主要举例说明GCD里的死锁场景，分析造成死锁的原因以及解决方案

在开始说GCD死锁之前，我们先了解一下GCD的中的任务派发和队列。

任务派发

队列种类

GCD队列种类

GCD死锁

在GCD中，主要的死锁就是当前串行队列里面同步执行当前串行队列。解决的方法就是将同步的串行队列放到另外一个线程执行。

死锁场景

1. 死锁场景: 主线程调用主线程

- (void)deadLockCase1 {
    NSLog(@"1"); // 任务1
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2"); // 任务2
    });
    NSLog(@"3"); // 任务3
}

控制台输出：

1

原因:

从控制台输出可以看出，任务2和任务3没有执行，此时已经死锁了。
因为dispatch_sync是同步的，本身就会阻塞当前线程，此刻阻塞了主线程。而当前block又在等待主线程执行完毕，从而形成了主线程等待主线程，自己等自己的情况，形成了死锁。

解决方法：

1. 改用异步dispatch_async执行

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2"); // 任务2
 });
NSLog(@"3"); // 任务3

控制台输出：

1
3
2 

2. 不在主线程中运行，而是放在子线程中

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
        NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3

控制台输出：

1
2
3

注：如果block中是刷新UI的操作，则不能放在子线程中执行，会crash

死锁场景2: (同步串行队列嵌套自己)

- (void)deadLockCase2 {
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); //任务1
    dispatch_sync(aSerialDispatchQueue, ^{
        NSLog(@"2"); //任务2
        dispatch_sync(aSerialDispatchQueue, ^{
            NSLog(@"3"); //任务3
        });
        NSLog(@"4");  //任务4
    });
    NSLog(@"5");  //任务5
}

控制台输出：

1
2

原因:

从控制台输出结果来看，执行到任务2后，就已经死锁了。因为该例子中两个GCD都是使用的同步方式，而且还是同一个串行队列，这就导致了和上一个例子一样，自己在等待自己的情况，形成了死锁。

解决方法：

1. 将第二个GCD改为异步

 - (void)deadLockCase2 {
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); //任务1
    dispatch_sync(aSerialDispatchQueue, ^{
        NSLog(@"2"); //任务2
        dispatch_async(aSerialDispatchQueue, ^{
            NSLog(@"3"); //任务3
        });
        NSLog(@"4");  //任务4
    });
    NSLog(@"5");  //任务5
}

控制台输出：

1
2
4
5
3

然而，将第一个GCD改为异步，不能解决问题

 - (void)deadLockCase2 {
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); //任务1
    dispatch_async(aSerialDispatchQueue, ^{
        NSLog(@"2"); //任务2
        dispatch_sync(aSerialDispatchQueue, ^{
            NSLog(@"3"); //任务3
        });
        NSLog(@"4");  //任务4
    });
    NSLog(@"5");  //任务5
}

控制台输出：

1
5
2

原因：

虽然第一个GCD是异步的，但是第二个GCD是同步的，第二个GCD在等着第一个GCD结束，而第一个GCD的block又在等着第一个GCD结束，这样就形成了死锁。
注：对于以上将第二个GCD改为异步，第一个GCD为同步的场景，不会造成死锁，是因为第二个GCD为异步，它不用等待第一个GCD执行完毕，它和第一个GCD是没有同步关系的。它是在第一个GCD执行的同时并发执行自己block的代码。

2. 将两个GCD都改为异步

 - (void)deadLockCase2 {
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); //任务1
    dispatch_async(aSerialDispatchQueue, ^{
        NSLog(@"2"); //任务2
        dispatch_async(aSerialDispatchQueue, ^{
            NSLog(@"3"); //任务3
        });
        NSLog(@"4");  //任务4
    });
    NSLog(@"5");  //任务5
}

控制台输出：

1
5
2
4
3

3. 使用不同的串行队列

 - (void)deadLockCase2 {
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue1 = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t aSerialDispatchQueue2 = dispatch_queue_create("com.test.deadlock.queue2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); //任务1
    dispatch_sync(aSerialDispatchQueue1, ^{
        NSLog(@"2"); //任务2
        dispatch_sync(aSerialDispatchQueue2, ^{
            NSLog(@"3"); //任务3
        });
        NSLog(@"4");  //任务4
    });
    NSLog(@"5");  //任务5
}

控制台输出：

1
2
3
4
5

3. 死锁场景: 信号量阻塞主线程

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    NSLog(@"semaphore create!");
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        NSLog(@"semaphore plus 1");
    });
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSLog(@"semaphore minus 1");
}

原因：

如果当前执行的线程是主线程，以上代码就会出现死锁。
因为dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)阻塞了当前线程，而且等待时间是DISPATCH_TIME_FOREVER——永远等待，这样它就永远的阻塞了当前线程——主线程。导致主线中的dispatch_semaphore_signal(semaphore)没有执行，
而dispatch_semaphore_wait一直在等待dispatch_semaphore_signal改变信号量，这样就形成了死锁。

解决方法：

应该将信号量移到并行队列中，如全局调度队列。以下场景，移到串行队列也是可以的。但是串行队列还是有可能死锁的（如果执行dispatch_semaphore_signal方法还是在对应串行队列中的话，即之前提到的串行队列嵌套串行队列的场景）。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
        NSLog(@"semaphore create!");
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
            NSLog(@"semaphore plus 1");
        });
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"semaphore minus 1");
    });
}