一、自旋锁和互斥锁区别
自旋锁: 忙等待
。即在访问被锁资源时,调用者线程不会休眠,而是不停循环在那里,直到被锁资源释放
互斥锁: 会休眠
。即在访问被锁资源时,调用者线程会休眠,此时cpu可以调度其它线程工作,直到被锁资源释放,此时会唤醒休眠线程。
二者相同点:
都能保证同一时间只有一个线程访问共享资源。都能保证线程安全。
二、OSSpinLock(自旋锁)
-
OSSpinLock叫做”自旋锁”,等待锁的线程会处于忙等(busy-wait)状态,一直占用着CPU资源
-
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
-
需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>
OSSpinLock
备注:
一定要对同一把锁进行加锁
三、os_unfair_lock(互斥锁)
- os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock ,从iOS10开始才支持
- 从底层调用看,等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态,并非忙等
- 需要导入头文件#import <os/lock.h>
四、pthread_mutex(互斥锁)
- 是跨平台的(凡是带有pthread)
- mutex叫做”互斥锁”,等待锁的线程会处于休眠状态
-
需要导入头文件#import <pthread.h>
pthread_mutex
备注:
pthread_mutex可以有3个状态,一般常用的是2个状态:normal和recursive
- normal(互斥锁)
- recursive(递归锁)
五、pthread_mutex-递归锁
pthread_mutex-递归锁六、pthread_mutex – 条件
pthread_mutex – 条件七、NSLock(互斥锁)
-
NSLock是对mutex普通锁的封装
NSLock方法
八、NSRecursiveLock(递归锁)
- NSRecursiveLock也是对mutex递归锁的封装,API跟NSLock基本一致
九、NSCondition(条件锁)
-
NSCondition是对mutex和cond的封装
NSCondition
十、NSConditionLock(条件锁)
-
NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装,可以设置具体的条件值
NSConditionLock
十一、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
十二、dispatch_queue
-
直接使用GCD的串行队列,也是可以实现线程同步的
dispatch_queue
十三、@synchronized
- @synchronized是对mutex递归锁的封装
- 源码查看:objc4中的objc-sync.mm文件
-
@synchronized(obj)内部会生成obj对应的递归锁,然后进行加锁、解锁操作
@synchronized
小结:
- OSSpinLock效率最高,但是已经不再安全,使用os_unfair_lock(ios10.0以上),最优方案是使用dispatch_semaphore
- 递归锁比非递归锁要耗时,但是当保护资源需要递归调用时,就要使用递归锁:pthread_mutex-递归锁、NSRecursiveLock、synchronized
- NSLock和NSCondition效率可以,使用也比较简单
- dispatch_semaphore和自旋锁效率接近,使用简单,一般推荐使用dispatch_semaphore进行资源保护
- NSConditionLock是条件锁,内部有个
condition
状态,满足这个condition
才会获取到锁,否则会阻塞等待。效率比较低效,一般不使用。
十四、自旋锁、互斥锁比较
14.1、什么情况使用自旋锁比较划算?
- 预计线程等待锁的时间很短
- 加锁的代码(临界区)经常被调用,但竞争情况很少发生
- CPU资源不紧张
- 多核处理器
14.2、什么情况使用互斥锁比较划算?
- 预计线程等待锁的时间较长
- 单核处理器
- 临界区有IO操作
- 临界区代码复杂或者循环量大
- 临界区竞争非常激烈
十五、atomic误解
只能保证set和get方法是原子操作,是安全的。但是,你使用对象时,这个是不受保护的
十六、高效的读写
使用dispatch_barrier_async
。
十七、并发数组崩溃解决方案
- GCD的并发队列,使用
dispatch_barrier_async
- 数组的读写同时增加
互斥锁
(保持最小加锁原则)
十八、小知识点
- GCD并发队列子线程任务过多(超过64个),会导致主线程死锁。
- 子线程不使用自动释放池:不会导致内存泄漏
- 正确休眠子线程:有事情就工作,否则休眠,并且随时可以退出
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