补充：
可以看到除了 OSSpinLock 外，dispatch_semaphore 和 pthread_mutex 性能是最高的。苹果在新系统中已经优化了 pthread_mutex 的性能，所以它看上去和 OSSpinLock 差距并没有那么大了。
可以看到YYKit组件中YYCache 和 YYImageCoder大量使用dispatch_semaphorepthread_mutex这两个锁
OSSpinLock 自旋锁(虽然已经被证明不安全 优先级翻转)，性能最高的锁。原理很简单，就是一直 do while 忙等。它的缺点是当等待时会消耗大量 CPU 资源，所以它不适用于较长时间的任务。对于内存缓存的存取来说，它非常合适。
dispatch_semaphore 是信号量，但当信号总量设为1 时也可以当作锁来。在没有等待情况出现时，它的性能比 pthread_mutex 还要高，但一旦有等待情况出现时，性能就会下降许多。相对于 OSSpinLock 来说，它的优势在于等待时不会消耗 CPU 资源。对磁盘缓存来说，它比较合适。
不存在等待的情况，例如不涉及到磁盘这种文件读写，dispatch_semaphore性能很高，如果涉及到的任务等待时间较长，就需要用pthread_mutex(OSSpinLock不安全就可以先不用了)
写这个主要是整合下看到的资料，某天突然看到一到腾讯的面试题，里面就有一提就是让我们谈谈我们自己所认识的iOS中的锁,自己平时看到的就在RAC中的OSSPinLock，AF一些大型框架里面的disaptch_semaphore,还有就是NSLock和@synchronize这几个常见的锁了，用法是很简单，但是别人让你谈谈你自己的理解，因此就有了下面的资料，主要来自于一下几篇文章
非常感谢这些大神的资料，对这个知识点有了基本的了解
这里贴两个面试基础题目，对后续文章看起来会理解更好一点
QA1：自旋和互斥对比？
自旋锁和互斥锁
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。
不同点：
互斥锁：如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会进入休眠状态等待锁。一旦被访问的资源被解锁，则等待资源的线程会被唤醒。
自旋锁：如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会以死循环的方式等待锁，一旦被访问的资源被解锁，则等待资源的线程会立即执行。
自旋锁的效率高于互斥锁。
使用自旋锁时要注意：
由于自旋时不释放CPU，因而持有自旋锁的线程应该尽快释放自旋锁，否则等待该自旋锁的线程会一直在哪里自旋，这就会浪费CPU时间。
持有自旋锁的线程在sleep之前应该释放自旋锁以便其他咸亨可以获得该自旋锁。内核编程中，如果持有自旋锁的代码sleep了就可能导致整个系统挂起。
使用任何锁都需要消耗系统资源（内存资源和CPU时间），这种资源消耗可以分为两类：
1.建立锁所需要的资源
2.当线程被阻塞时所需要的资源
两种锁的加锁原理：
互斥锁：线程会从sleep（加锁）——>running（解锁），过程中有上下文的切换(主动出让时间片，线程休眠，等待下一次唤醒)，cpu的抢占，信号的发送等开销。
自旋锁：线程一直是running(加锁——>解锁)，死循环（忙等 do-while）检测锁的标志位，机制不复杂。
锁：在计算机科学中，锁是一种同步机制，用于在存在多线程的环境中实施对资源的访问限制。你可以理解成它用于排除并发的一种策略！你可以理解为为了防止多线程访问下资源的抢夺，保持线程同步的方式，以下就是常用的几个锁
1.@synchronized 关键字加锁
2. NSLock 对象锁
3. NSCondition
4. NSConditionLock 条件锁
5. NSRecursiveLock 递归锁
6. pthread_mutex 互斥锁（C语言）
7. dispatch_semaphore 信号量实现加锁（GCD）
8. OSSpinLock 自旋锁
9.pthread_rwlock
10.POSIX Conditions
11.os_unfair_lock iOS10之后替代OSSPinLock的锁，解决了优先级反转的问题
这几个比较常见的基本用法可以看这里点击打开链接，这个这里就不介绍了，用法都很简单
OSSpinLock 不再安全，主要原因发生在低优先级线程拿到锁时，高优先级线程进入忙等(busy-wait)状态，消耗大量 CPU 时间，从而导致低优先级线程拿不到 CPU 时间，也就无法完成任务并释放锁。这种问题被称为优先级反转。
为什么忙等会导致低优先级线程拿不到时间片？这还得从操作系统的线程调度说起。
现代操作系统在管理普通线程时，通常采用时间片轮转算法(Round Robin，简称 RR)。每个线程会被分配一段时间片(quantum)，通常在 10-100 毫秒左右。当线程用完属于自己的时间片以后，就会被操作系统挂起，放入等待队列中，直到下一次被分配时间片。
忙等这种自旋锁的实现原理
在 Acquire Lock 这一步，我们申请加锁，目的是为了保护临界区(Critical Section) 中的代码不会被多个线程执行。
上面的伪代码就是实现自旋锁的基本原理，初始化一个lock的全局变量，一开始是false，while(lock)的意思是，当lock为true的时候，就进行忙等死循环（do-while申请锁），由于一开始是false，直接退出循环，然后lock锁上，执行临界区代码，也就是这个时候有其他线程访问，lock已经被锁上，while循环会一直忙等，处于申请锁状态，上一个锁执行完任务，就会解锁，这个时候lock变成了false，之前其他线程忙等状态下的条件变了，跳出循环，下一个线程执行lock=true，进门执行任务，其他线程继续等待。这里有个问题，如果一开始有多个线程同时执行 while 循环，他们都不会在这里卡住，而是继续执行，这样就无法保证锁的可靠性了。解决思路也很简单，只要确保申请锁的过程是原子操作即可。
用一个原子性操作 test_and_set 来完成，可以理解为线程进来的时候通过锁的上一个状态在判断一次，它用伪代码可以这样表示:
该段代码的意思也很清晰，通过传入开关地址，先用局部变量存储一开始开关的状态，然后内部把开关变成开的状态，但是返回值是给while的，所以返回值就是开关进来没操作之前的状态。
以下就是最终版本的自旋锁的伪代码：
如果临界区的执行时间过长，使用自旋锁不是个好主意。之前我们介绍过时间片轮转算法，线程在多种情况下会退出自己的时间片。其中一种是用完了时间片的时间，被操作系统强制抢占。除此以外，当线程进行 I/O 操作，或进入睡眠状态时，都会主动让出时间片。显然在 while 循环中，线程处于忙等状态，白白浪费 CPU 时间，最终因为超时被操作系统抢占时间片。如果临界区执行时间较长，比如是文件读写，这种忙等是毫无必要的。
2.dispatch_semaphore（信号量 互斥类型）
dispatch_semaphore是GCD用来同步的一种方式，与他相关的共有三个函数，分别是dispatch_semaphore_create，dispatch_semaphore_signal，dispatch_semaphore_wait。
（1）dispatch_semaphore_create的声明为：
dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value);
传入的参数为long，输出一个dispatch_semaphore_t类型且值为value的信号量。
值得注意的是，这里的传入的参数value必须大于或等于0，否则dispatch_semaphore_create会返回NULL。
（2）dispatch_semaphore_signal的声明为：
long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema)
这个函数会使传入的信号量dsema的值加1；
(3) dispatch_semaphore_wait的声明为：
long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)；
这个函数会使传入的信号量dsema的值减1；这个函数的作用是这样的，如果dsema信号量的值大于0，该函数所处线程就继续执行下面的语句，并且将信号量的值减1；如果desema的值为0，那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout（注意timeout的类型为dispatch_time_t，不能直接传入整形或float型数），如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，且该函数（即dispatch_semaphore_wait）所处线程获得了信号量，那么就继续向下执行并将信号量减1。如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0，那么等到timeout时，其所处线程自动执行其后语句。
dispatch_semaphore 是信号量，但当信号总量设为 1 时也可以当作锁来。在没有等待情况出现时，它的性能比 pthread_mutex 还要高，但一旦有等待情况出现时，性能就会下降许多。相对于 OSSpinLock 来说，它的优势在于等待时不会消耗 CPU 资源。
信号量实现内部代码：
首先会把信号量的值减一，并判断是否大于零。如果大于零，说明不用等待，所以立刻返回。具体的等待操作在lll_futex_wait函数中实现，lll是 low level lock 的简称。这个函数通过汇编代码实现，调用到SYS_futex这个系统调用，使线程进入睡眠状态，主动让出时间片，这个函数在互斥锁的实现中，也有可能被用到。
主动让出时间片(互斥的做法，休眠)并不总是代表效率高。让出时间片会导致操作系统切换到另一个线程，这种上下文切换通常需要 10 微秒左右，而且至少需要两次切换。如果等待时间很短，比如只有几个微秒，忙等就比线程睡眠更高效。
互斥锁的实现原理与信号量非常相似，不是使用忙等，而是阻塞线程并睡眠，需要进行上下文切换。
对于 pthread_mutex 来说，它的用法和之前没有太大的改变，比较重要的是锁的类型，可以有 PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE等等，具体的特性就不做解释了，网上有很多相关资料。其中如果lock区域代码，再次进行加锁，就会变成递归，因此我们要把锁的属性变成PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE来避免死锁
互斥锁的实现
互斥锁在申请锁时，调用了pthread_mutex_lock方法，它在不同的系统上实现各有不同，有时候它的内部是使用信号量来实现，即使不用信号量，也会调用到lll_futex_wait函数，从而导致线程休眠。
上文说到如果临界区很短，忙等的效率也许更高，所以在有些版本的实现中，会首先尝试一定次数(比如 1000 次)的 testandtest，这样可以在错误使用互斥锁时提高性能。
另外，由于pthread_mutex有多种类型，可以支持递归锁等，因此在申请加锁时，需要对锁的类型加以判断，这也就是为什么它和信号量的实现类似，但效率略低的原因。
4.NSLock，NSCondition，NSRecursiveLock
这些只是上面几个的上层封装，可以看上面提供的文章，这里不展开了
这其实是一个 OC 层面的锁， 主要是通过牺牲性能换来语法上的简洁与可读。
我们知道 @synchronized 后面需要紧跟一个 OC 对象，它实际上是把这个对象当做锁来使用。这是通过一个哈希表来实现的，OC 在底层使用了一个互斥锁的数组(你可以理解为锁池)，通过对对象去哈希值来得到对应的互斥锁。
其实这个哈希表的实现和weak属性一样，这里是以对象为key，然后互斥锁的数组为value，weak属性是以对象为key，指向该对象的weak指针为数组value，当对象dealloc的时候，调用一系列函数，找到该对象的value数组，把数组指针都置为nil，然后再把key对应的记录全部清空。
原文：https://blog.csdn.net/deft_mkjing/article/details/79513500
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