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iOS-多线程与锁

麦兜卖鱼丸
 麦兜卖鱼丸
发布于 2017/04/28 09:52
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前言

项目中使用多线程,首要考虑的问题就是线程安全问题,普遍存在的是多个线程同时访问同一内存(存在读写操作,单独的读操作是不会发生冲突的)发生的数据冲突或者是crash。往往我们的解决方案一般采用同步队列或者是加锁,但是要考虑死锁问题。

下面解释几个名词;

(1)队列类型

同步队列:一个一个按照FIFO的执行任务,后一个任务需要等待前一个任务执行完成后才能被执行;

并发队列:后一个任务不需要等待前一个任务执行完成就可以被执行,若是异步提交任务到异步队列则可以并发执行多个任务,若是同步提交任务则是一个一个执行任务。

(2)执行方式

同步方式会阻塞当前线程,异步方式不会阻塞当前线程(立即返回)。

(3)加锁

对于锁的解释网络上有很多文章,看下面几篇文章

深入理解 iOS 开发中的锁

【iOS】从同步锁到多线程

非递归锁,如NSLock等;

递归锁:同一个线程可以多次加锁而不会造成死锁,但会阻塞其他线程访问(lock与unlock成对出现)。官方文档对递归锁NSRecursiveLock的解释;

A recursive lock is a variant on the mutex lock. A recursive lock allows a single thread to acquire the lock multiple times before releasing it. Other threads remain blocked until the owner of the lock releases the lock the same number of times it acquired it. Recursive locks are used during recursive iterations primarily but may also be used in cases where multiple methods each need to acquire the lock separately.

 

容易出现死锁的情况;

(1)使用队列造成的死锁,同一线程多次同步提交任务到同步队列,同步执行方式会阻塞当前线程,而同步队列想要执行后一个任务必须要等到前一个任务完成后,后一个任务才会被执行,造成前后任务相互等待线程休眠,最后导致死锁。比较经典的死锁的例子;

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        
        NSLog(@"任务二");
    });
    
    NSLog(@"任务一");

由于同步执行方式阻塞当前线程,任务一等待任务二执行完才能够执行,但是由于任务二被添加到任务一之后,所以任务二需等待任务一执行完才能被执行,于是造成了死锁。

 

(2)使用加锁造成的死锁,使用非递归锁在没有被解锁的情况下多次加锁则会造成加锁死锁,原因是未解锁多次加锁会出现前一次加锁想无法解锁,后一次加锁获取不到锁对象的情况,像队列一样,会造成相互等待线程休眠的情况,从而导致死锁。看一个例子;

NSLock *theLock = [[NSLock alloc] init];
//NSRecursiveLock *theLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
 
void MyRecursiveFunction(int value)
{
    [theLock lock];
    if (value != 0)
    {
        --value;
        MyRecursiveFunction(value);
    }
    [theLock unlock];
}
 
MyRecursiveFunction(5);

上述代码是在递归调用中使用非递归锁加锁,会造成加锁死锁,改成递归锁后正常执行。

 

总结

使用多线程不仅要考虑线程安全,还需要考虑死锁的情况,今天只是分析以下两种导致死锁的情况;

(1)同步提交任务至同步队列;

(2)在有递归或者是循环情况下,使用非递归锁加锁。

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