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带你分分钟了解GCD多线程的死锁

带你分分钟了解GCD多线程的死锁

作者: GDCoder | 来源:发表于2018-06-25 11:04 被阅读0次

带你了解GCD多线程的死锁

阐述:

1.什么是GCD?

GCD,全称 Grand Central Dispatch。可翻译为”牛逼的中枢调度器”。它是纯C语言的,提供了非常多强大的函数。

Grand是宏伟的、极重要的意思。

GCD是提供了功能强大的任务和队列控制功能,相比于NSOperation更加底层,虽然现象苹果极力的推荐使用NSOperation来解决多线程问题, 但是,就目前市场上大部分企业的iOS开发团队而言, GCD仍然还是大头, NSOperation也只会逐步的来替代GCD, 因此在开线程的时候,如果不注意也会导致一些问题, 比如死锁。

2.什么是GCD死锁 ?

所谓死锁,通常指有两个线程A和B都卡住了,A在等B ,B在等A,相互等待对方完成某些操作。A不能完成是因为它在等待B完成。但B也不能完成,因为它在等待A完成。于是大家都完不成,就导致了死锁(DeadLock)。

3. 要理解GCD死锁,必须先理解GCD的几个概念:

&3.1串行与并行

串行和并行都是相对于队列而言的

-队列(负责调度任务)

-串行队列:一个接一个的调度任务

-并发队列:可以同时调度多个任务

在使用GCD的时候,我们会把需要处理的任务放到Block中,然后将任务追加到相应的队列里面,这个队列,叫做Dispatch Queue

队列一般存在于两种Dispatch Queue

一种是要等待上一个执行完,再执行下一个的Serial Dispatch Queue,这叫做串行队列

另一种,则是不需要上一个执行完,就能执行下一个的Concurrent Dispatch Queue,叫做并行队列

这两种,均遵循FIFO原则,也就是先进先出原则。

那么,并行队列又是怎么在执行呢?

并行队列虽然可以同时多个任务的处理,但是并行队列的处理量,还是要根据当前系统状态来。如果当前系统状态最多处理2个任务,那么1、2会排在前面,3什么时候操作,就看1或者2谁先完成,然后3接在后面。

串行和并行就简单说到这里,关于它们的技术点其实还有很多,可以自行了解。

&3.2 同步与异步

串行与并行针对的是队列,而同步与异步,针对的则是线程。

最大的区别在于,同步线程要阻塞当前线程,必须要等待同步线程中的任务执行完,返回以后,才能继续执行下一任务;而异步线程则是不用等待。

GCD API很多,这里仅介绍本文用到的。

1. 系统标准提供的两个队列

// 全局队列,也是一个并行队列

dispatch_get_global_queue

// 主队列,在主线程中运行,因为主线程只有一个,所以这是一个串行队列

dispatch_get_main_queue

2. 除此之外,还可以自己生成队列

// 从DISPATCH_QUEUE_SERIAL看出,这是串行队列

dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

// 同理,这是一个并行队列

dispatch_queue_create("com.demo.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

接下来是同步与异步线程的创建:

dispatch_sync(..., ^(block)) // 同步线程

dispatch_async(..., ^(block)) // 异步线程

案例与分析:

假设你已经基本了解了上面提到的知识,接下来进入案例讲解阶段。

案例1:

NSLog(@"1"); // 任务1

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{

    NSLog(@"2"); // 任务2

});

NSLog(@"3"); // 任务3

结果,控制台输出:

1

分析:

dispatch_sync表示是一个同步线程;

dispatch_get_main_queue表示运行在主线程中的主队列;

任务2是同步线程的任务。

首先执行任务1,这是肯定没问题的,只是接下来,程序遇到了同步线程,那么它会进入等待,等待任务2执行完,然后执行任务3。但这是队列,有任务来,当然会将任务加到队尾,然后遵循FIFO原则执行任务。那么,现在任务2就会被加到最后,任务3排在了任务2前面,问题来了:

任务3要等任务2执行完才能执行,任务2由排在任务3后面,意味着任务2要在任务3执行完才能执行,所以他们进入了互相等待的局面。【既然这样,那干脆就卡在这里吧】这就是死锁。

案例二:

NSLog(@"1"); // 任务1

dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{

    NSLog(@"2"); // 任务2

});

NSLog(@"3"); // 任务3

结果,控制台输出:

1

2

3

分析:

首先执行任务1,接下来会遇到一个同步线程,程序会进入等待。等待任务2执行完成以后,才能继续执行任务3。从dispatch_get_global_queue可以看出,任务2被加入到了全局的并行队列中,当并行队列执行完任务2以后,返回到主队列,继续执行任务3。

案例三:

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"1"); // 任务1

dispatch_async(queue, ^{

    NSLog(@"2"); // 任务2

    dispatch_sync(queue, ^{  

        NSLog(@"3"); // 任务3

    });

    NSLog(@"4"); // 任务4

});

NSLog(@"5"); // 任务5

结果,控制台输出:

1

5

2

// 5和2的顺序不一定

分析:

这个案例没有使用系统提供的串行或并行队列,而是自己通过dispatch_queue_create函数创建了一个DISPATCH_QUEUE_SERIAL的串行队列。

 执行任务1;

遇到异步线程,将【任务2、同步线程、任务4】加入串行队列中。因为是异步线程,所以在主线程中的任务5不必等待异步线程中的所有任务完成;

因为任务5不必等待,所以2和5的输出顺序不能确定;

任务2执行完以后,遇到同步线程,这时,将任务3加入串行队列;

又因为任务4比任务3早加入串行队列,所以,任务3要等待任务4完成以后,才能执行。但是任务3所在的同步线程会阻塞,所以任务4必须等任务3执行完以后再执行。这就又陷入了无限的等待中,造成死锁。

...

等等一些。如有不正之处,欢迎指出:谢谢

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