美文网首页
iOS 多线程安全方案

iOS 多线程安全方案

作者: ios小蜗牛 | 来源:发表于2020-07-28 14:37 被阅读0次

    参考

    https://ke.qq.com/course/314526

    文件读写安全方案

    本质就是多读单写,单位时间内读写操作只允许存在一种。

    多读单写

    同一时间,只能有一个线程进行写的操作。
    同一时间,允许有多个线程进行读的操作。
    同一时间,不允许既有写的操作,又有读的操作。

    读写锁 -> pthread_rwlock

    读写锁使用起来非常简单,属于互斥锁,等待锁的线程会进入休眠。

    导入
    #import <pthread.h>
    
    声明
    @property (assign, nonatomic) pthread_rwlock_t lock;
    
    初始化锁
    pthread_rwlock_init(&_lock, NULL);
    
    读取操作的加锁
    pthread_rwlock_rdlock(&_lock);
    
    写入操作的加锁
    pthread_rwlock_wrlock(&_lock);
    
    读取和写入共用一种解锁
    pthread_rwlock_unlock(&_lock);
    
    dealloc方法中销毁锁
    pthread_rwlock_destroy(&_lock);
    
    异步栅栏调用 -> dispatch_barrier_async

    这个函数传入的并发队列必须是通过 dispatch_ queue_ create创建的。

    声明
    @property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t queue;
    
    初始化锁
    self.queue = dispatch_queue_create("rw_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    读取操作的加锁
    dispatch_async(self.queue, ^{
        [self read];
    });
    
    写入操作的加锁
    dispatch_barrier_async(self.queue, ^{
        [self write];
    });
    

    线程同步安全方案

    OSSpinLock

    自旋锁,目前已经不再安全,可能会出现优先级反转问题。
    如果等待锁的线程优先级较高,它会一直占用着CPU资源,优先级低的线程就无法释放锁。

    导入
    #import <libkern/OSAtomic.h>
    
    声明
    @property (assign, nonatomic) OSSpinLock lock;
    
    初始化锁
    self.lock = OS_SPINLOCK_INIT;
    
    加锁
    OSSpinLockLock(&_lock);
    
    解锁
    OSSpinLockUnlock(&_lock);
    
    os_unfair_lock

    os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock,从iOS10开始オ支持。

    导入
    #import <os/lock.h>
    
    声明
    @property (assign, nonatomic) os_unfair_lock moneyLock;
    
    初始化锁
    self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    
    加锁
    os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
    
    解锁
    os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
    
    pthread_mutex

    多个平台使用的互斥锁。
    可以作为普通锁,递归锁,或者条件锁。


    普通锁
    递归锁
    条件锁
    dispatch_semaphore

    semaphore叫做”信号量”
    信号量的初始值,可以用来控制线程并发访问的最大数量
    信号量的初始值为1,代表同时只允许1条线程访问资源,保证线程同步


    image.png
    dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

    线程同步的本质是不让多个线程同时访问同一个资源,只要按顺序访问资源就行,所以直接使用GCD的串行队列,也是可以实现线程同步的


    image.png
    NSLock

    NSLock是对pthread_mutex普通互斥锁进行了面向对象的封装。

    NSRecursiveLock

    NSRecursiveLock是对pthread_mutex递归互斥锁进行了面向对象的封装。

    NSCondition

    NSCondition是对pthread_mutex条件互斥锁进行了面向对象的封装,没有条件具体值。

    NSConditionLock

    NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装,可以设置具体的条件值,使线程按照指定顺序执行。

    @synchronized

    @synchronized是对mutex递归锁的封装
    @synchronized(obj)内部会生成obj对应的递归锁,然后进行加锁、解锁操作
    实现方式最简单,但是性能最差,不推荐使用。

    同步方案性能从高到低排序

    os_unfair_lock
    OSSpinLock
    dispatch_semaphore
    pthread_mutex
    dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
    NSLock
    NSCondition
    pthread_mutex(recursive)
    NSRecursiveLock
    NSConditionLock
    @synchronized

    什么情况使用自旋锁?

    1> 预计线程等待锁的时间很短
    2> 加锁的代码经常被调用,但多个线程竞争情况很少发生
    3> CPU源不紧张
    4> 多核处理器

    什么情况使用互斥锁?

    1> 预计线程等待锁的时间较长
    2> 单核处理器
    3> 加锁的代码有IO操作
    4> 加锁的代码代码复杂或者循环量大
    5> 加锁的代码竟争非常激烈

    自旋锁和互斥锁的区别

    自旋锁等待的时候,会忙等,消耗CPU。
    互斥锁等待的时候,会休眠,不消耗CPU。

    补充

    1.ios的自旋锁从10开始被禁用了,现在都是互斥锁。
    2.使用pthread_mutex需要导入#import <pthread.h>
    3.推荐优先使用os_unfair_lock,dispatch_semaphore,pthread_mutex这三种锁。
    4.本文如有侵犯隐私或其他请联系我,我将在第一时间整改或删除。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:iOS 多线程安全方案

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/uzsfrktx.html