iOS开发-线程安全-09-多线程

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 13 iOS开发－多线程开发之线程安全篇
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 15 前言：一块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源，比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件和同一个方法等。因此当多个线程访问同一块资源时，很容易会发生数据错误及数据不安全等问题。因此要避免这些问题，我们需要使用“线程锁”来实现。
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 17
 18
 19 本文主要论述IOS创建锁的方法总结，如果大家对多线程编程技术这一块不熟悉，我建议你们先去看我的另一篇文章”iOS开发－多线程编程技术（Thread、Cocoa operations、GCD）“
 20
 21
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 23 一、使用关键字
 24
 25 1）@synchronized（互斥锁）
 26
 27 优点：使用@synchronized关键字可以很方便地创建锁对象，而且不用显式的创建锁对象。
 28
 29 缺点：会隐式添加一个异常处理来保护代码，该异常处理会在异常抛出的时候自动释放互斥锁。而这种隐式的异常处理会带来系统的额外开销，为优化资源，你可以使用锁对象。
 30
 31 二、“Object－C”语言
 32
 33 1）NSLock（互斥锁）
 34
 35 2）NSRecursiveLock（递归锁）
 36
 37 条件锁，递归或循环方法时使用此方法实现锁，可避免死锁等问题。
 38
 39 3）NSConditionLock（条件锁）
 40
 41 使用此方法可以指定，只有满足条件的时候才可以解锁。
 42
 43 4）NSDistributedLock（分布式锁）
 44
 45 在IOS中不需要用到，也没有这个方法，因此本文不作介绍，这里写出来只是想让大家知道有这个锁存在。
 46
 47 如果想要学习NSDistributedLock的话，你可以创建MAC OS的项目自己演练，方法请自行Google，谢谢。
 48
 49 三、C语言
 50
 51 1）pthread_mutex_t（互斥锁）
 52
 53 2）GCD－信号量（“互斥锁”）
 54
 55 3）pthread_cond_t（条件锁）
 56
 57
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 59 线程安全 —— 锁
 60
 61 一、使用关键字：
 62
 63 1）@synchronized
 64
 65 复制代码
 66 // 实例类person
 67 Person *person = [[Person alloc] init];
 68
 69 // 线程A
 70 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
 71     @synchronized(person) {
 72         [person personA];
 73         [NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 线程休眠3秒
 74     }
 75 });
 76
 77 // 线程B
 78 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
 79     @synchronized(person) {
 80         [person personB];
 81     }
 82 });
 83 复制代码
 84 关键字@synchronized的使用，锁定的对象为锁的唯一标识，只有标识相同时，才满足互斥。如果线程B锁对象person改为self或其它标识，那么线程B将不会被阻塞。你是否看到@synchronized(self) ，也是对的。它可以锁任何对象，描述为@synchronized(anObj)。
 85
 86
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 88 二、Object－C语言
 89
 90 1）使用NSLock实现锁
 91
 92 复制代码
 93 // 实例类person
 94 Person *person = [[Person alloc] init];
 95 // 创建锁
 96 NSLock *myLock = [[NSLock alloc] init];
 97
 98 // 线程A
 99 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
100     [myLock lock];
101     [person personA];
102     [NSThread sleepForTimeInterval:5];
103     [myLock unlock];
104 });
105
106 // 线程B
107 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
108     [myLock lock];
109     [person personB];
110     [myLock unlock];
111 });
112 复制代码
113 程序运行结果：线程B会等待线程A解锁后，才会去执行线程B。如果线程B把lock和unlock方法去掉之后，则线程B不会被阻塞，这个和synchronized的一样，需要使用同样的锁对象才会互斥。
114
115 NSLock类还提供tryLock方法，意思是尝试锁定，当锁定失败时，不会阻塞进程，而是会返回NO。你也可以使用lockBeforeDate:方法，意思是在指定时间之前尝试锁定，如果在指定时间前都不能锁定，也是会返回NO。
116
117 注意：锁定(lock)和解锁(unLock)必须配对使用
118
119
120
121 2）使用NSRecursiveLock类实现锁
122
123 复制代码
124 // 实例类person
125 Person *person = [[Person alloc] init];
126 // 创建锁对象
127 NSRecursiveLock *theLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
128
129 // 创建递归方法
130 static void (^testCode)(int);
131 testCode = ^(int value) {
132     [theLock tryLock];
133     if (value > 0)
134     {
135         [person personA];
136         [NSThread sleepForTimeInterval:1];
137         testCode(value - 1);
138     }
139     [theLock unlock];
140 };
141
142 //线程A
143 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
144     testCode(5);
145 });
146
147 //线程B
148 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
149     [theLock lock];
150     [person personB];
151     [theLock unlock];
152 });
153 复制代码
154 如果我们把NSRecursiveLock类换成NSLock类，那么程序就会死锁。因为在此例子中，递归方法会造成锁被多次锁定（Lock），所以自己也被阻塞了。而使用NSRecursiveLock类，则可以避免这个问题。
155
156
157
158 3）使用NSConditionLock（条件锁）类实现锁：
159
160 使用此方法可以创建一个指定开锁的条件，只有满足条件，才能开锁。
161
162 复制代码
163 // 实例类person
164 Person *person = [[Person alloc] init];
165 // 创建条件锁
166 NSConditionLock *conditionLock = [[NSConditionLock alloc] init];
167
168 // 线程A
169 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
170     [conditionLock lock];
171     [person personA];
172     [NSThread sleepForTimeInterval:5];
173     [conditionLock unlockWithCondition:10];
174 });
175
176 // 线程B
177 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
178     [conditionLock lockWhenCondition:10];
179     [person personB];
180     [conditionLock unlock];
181 });
182 复制代码
183 线程A使用的是lock方法，因此会直接进行锁定，并且指定了只有满足10的情况下，才能成功解锁。
184
185 unlockWithCondition:方法，创建条件锁，参数传入“整型”。lockWhenCondition:方法，则为解锁，也是传入一个“整型”的参数。
186
187
188
189 三、C语言
190
191 1）使用pthread_mutex_t实现锁
192
193 注意：必须在头文件导入：#import <pthread.h>
194
195 复制代码
196 // 实例类person
197 Person *person = [[Person alloc] init];
198
199 // 创建锁对象
200 __block pthread_mutex_t mutex;
201 pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
202
203 // 线程A
204 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
205     pthread_mutex_lock(&mutex);
206     [person personA];
207     [NSThread sleepForTimeInterval:5];
208     pthread_mutex_unlock(&mutex);
209 });
210
211 // 线程B
212 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
213     pthread_mutex_lock(&mutex);
214     [person personB];
215     pthread_mutex_unlock(&mutex);
216 });
217 复制代码
218 实现效果和上例的相一致
219
220
221
222 2）使用GCD实现“锁”（信号量）
223
224 GCD提供一种信号的机制，使用它我们可以创建“锁”（信号量和锁是有区别的，具体请自行百度）。
225
226 复制代码
227 // 实例类person
228 Person *person = [[Person alloc] init];
229
230 // 创建并设置信量
231 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
232
233 // 线程A
234 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
235     dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
236     [person personA];
237     [NSThread sleepForTimeInterval:5];
238     dispatch_semaphore_signal(semaphore);
239 });
240
241 // 线程B
242 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
243     dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
244     [person personB];
245     dispatch_semaphore_signal(semaphore);
246 });
247 复制代码
248 效果也是和上例介绍的相一致。
249
250 我在这里解释一下代码。dispatch_semaphore_wait方法是把信号量加1，dispatch_semaphore_signal是把信号量减1。
251
252 我们把信号量当作是一个计数器，当计数器是一个非负整数时，所有通过它的线程都应该把这个整数减1。如果计数器大于0，那么则允许访问，并把计数器减1。如果为0，则访问被禁止，所有通过它的线程都处于等待的状态。
253
254
255
256 3）使用POSIX（条件锁）创建锁
257
258 复制代码
259 // 实例类person
260 Person *person = [[Person alloc] init];
261
262 // 创建互斥锁
263 __block pthread_mutex_t mutex;
264 pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
265 // 创建条件锁
266 __block pthread_cond_t cond;
267 pthread_cond_init(&cond, NULL);
268
269 // 线程A
270 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
271     pthread_mutex_lock(&mutex);
272     pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
273     [person personA];
274     pthread_mutex_unlock(&mutex);
275 });
276
277 // 线程B
278 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
279     pthread_mutex_lock(&mutex);
280     [person personB];
281     [NSThread sleepForTimeInterval:5];
282     pthread_cond_signal(&cond);
283     pthread_mutex_unlock(&mutex);
284 });
285 复制代码
286 效果：程序会首先调用线程B，在5秒后再调用线程A。因为在线程A中创建了等待条件锁，线程B有激活锁，只有当线程B执行完后会激活线程A。
287
288 pthread_cond_wait方法为等待条件锁。
289
290 pthread_cond_signal方法为激动一个相同条件的条件锁。
291
292
293
294
295
296 简单总结：
297
298 一般来说，如果项目不大，我们都会偷点懒，直接使用关键字@synchronized建立锁，懒人方法。其次可以使用苹果提供的OC方法，最后才会去使用C去建立锁。
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308 本文参考文章：
309
310 iOS多线程开发（四）－－－线程同步
311
312 Objective-C中不同方式实现锁(一)
313
314 信号量与互斥锁
315
316
317
318
319
320
321
322 博文作者：GarveyCalvin
323
324 博文出处：http://www.cnblogs.com/GarveyCalvin/
325
326 本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但须保留此段声明，并给出原文链接，谢谢合作！
327
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329
330 笔者需要换工作，工作地点：广州，职位：ios开发工程师，如有介绍的请推荐一下，谢谢。
331 分类: IOS开发－Object C, 多线程
332 标签: IOS, OBJECT-C, 手机开发, 多线程, 互斥锁, 递归锁, 条件锁, 线程安全
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344 posted @ 2015-02-10 14:15 GarveyCalvin 阅读(405) 评论(0) 编辑 收藏
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425 收藏了 楼主辛苦了
426 --mesoar
427 2. Re:iOS开发－正则表达式的使用方法
428 @董铂然谢谢，目前我也是使用过一小部分的元字符。...
429 --GarveyCalvin
430 3. Re:iOS开发－正则表达式的使用方法
431 写的不错 但我只用过 .*?和（.*?）。
432 --董铂然
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