多線程（四）

上篇多線程（三）我們看了多線程的安全隱患 以及各種鎖的簡單使用，接下來我們來看看鎖的比較、以及自旋鎖、互斥鎖比較 和讀寫安全方案等
代碼詳見 gitHub_Demo

各種鎖類別

鎖名字 鎖類別 特點
OSSpinLock 自旋鎖 等待鎖的線程會處于忙等（busy-wait）狀態(tài)，一直占用CPU資源
os_unfair_lock 互斥鎖 等待鎖的線程會處于休眠狀態(tài)，并非忙等
pthread_mutex 互斥鎖 等待鎖的線程會處于休眠狀態(tài)
pthread_mutex – 遞歸 遞歸鎖 需要初始化鎖的屬性(attr)
pthread_mutex –條件 條件鎖 需要設置等待條件（condition）
NSLock 互斥鎖 是對mutex鎖的簡單的封裝
NSRecursiveLock 遞歸鎖 是對mutex遞歸鎖簡單的封裝
NSCondition 條件鎖 是對mutex和cond的封裝
NSConditionLock 條件鎖 是對NSCondition更進一步的封裝（可以設置具體的條件值）
SerialQueue GCD 可以實現(xiàn)線程同步
dispatch_semaphore GCD 信號量
@synchronized 互斥鎖 是對mutex遞歸鎖的封裝
pthread_rwlock 讀寫鎖 多讀單寫
dispatch_barrier_async GCD 異步柵欄調用
... ... ...

iOS線程同步方案性能比較

Multithreading_33.png

自旋鎖、互斥鎖比較

Multithreading_34.png

atomic

Multithreading_35.png
nonatomic和atomic
atom：原子，不可再分割的單
atomic：原子性
 
給屬性加上atomic修飾，可以保證屬性的setter和getter都是原子性操作，也就是保證setter和gette內部是線程同步的
 
// 加鎖
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;
// 解鎖

如：
- (void)setName:(NSString *)name{
    // 加鎖
    _name = name;
    // 解鎖
}

- (NSString *)name{
       //加鎖
    return _name;
      // 解鎖
}

atomic所說的線程安全只是保證了getter和setter存取方法的線程安全，并不能保證整個對象是線程安全的

#import "ViewController_18.h"
@interface ViewController_18 ()
@property (atomic,assign)NSInteger age;
@end

@implementation ViewController_18
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //線程A
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        for(int i=0;i<20;i++){
            self.age = self.age+1;
            NSLog(@"--1---age = %ld---%@",(long)self.age,[NSThread currentThread]);
        }
    });
    //線程B
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        for(int i=0;i<20;i++){
            self.age = self.age+1;
            NSLog(@"--2---age = %ld---%@",(long)self.age,[NSThread currentThread]);
        }
    });
    sleep(5);
    NSLog(@"lastAge = %ld---%@",(long)self.age,[NSThread currentThread]);
}
@end

打印：
Multithreading[6412:538075] --2---age = 2---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 1---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 3---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 4---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 5---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 5---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 6---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 7---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 9---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 8---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 10---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 11---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 12---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 13---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 14---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 15---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 16---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 17---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 18---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 20---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 19---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 21---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 22---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 23---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 24---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 25---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 26---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 27---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 28---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 29---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 30---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 31---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 32---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 33---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 34---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 35---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 36---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538074] --1---age = 37---<NSThread: 0x600003e7f440>{number = 3, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 38---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538075] --2---age = 39---<NSThread: 0x600003e70240>{number = 4, name = (null)}
Multithreading[6412:538035] lastAge = 39---<NSThread: 0x600003efed00>{number = 1, name = main}

發(fā)現(xiàn)：有2個5
Multithreading_36.png

iOS中的讀寫安全方案

Multithreading_37.png

pthread_rwlock

Multithreading_38.png
#import "ViewController_19.h"
#import <pthread.h>

@interface ViewController_19 ()
@property (assign, nonatomic) pthread_rwlock_t lock;
@property (nonatomic,assign)int  age;
@end

@implementation ViewController_19
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 初始化鎖
    pthread_rwlock_init(&_lock, NULL);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            [self read];
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            [self write];
        });
    }
    
    sleep(5);
    NSLog(@"%@--age=%d",[NSThread currentThread],self.age);
}

- (void)read {
    pthread_rwlock_rdlock(&_lock);
    NSLog(@"%s--%@--age=%d", __func__,[NSThread currentThread],self.age);
    pthread_rwlock_unlock(&_lock);
}

- (void)write{
    pthread_rwlock_wrlock(&_lock);
    self.age+=1;
    NSLog(@"%s--%@--age=%d", __func__,[NSThread currentThread],self.age);
    pthread_rwlock_unlock(&_lock);
}

- (void)dealloc{
    pthread_rwlock_destroy(&_lock);
}
@end

dispatch_barrier_async

Multithreading_39.png
#import "ViewController_20.h"

@interface ViewController_20 ()
@property (nonatomic,strong)dispatch_queue_t  queue;
@end

@implementation ViewController_20

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.queue = dispatch_queue_create("rw_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        [self read];
        [self read];
        [self read];
        [self write];
    }
}

- (void)read {
    dispatch_async(self.queue, ^{
        sleep(1);
        NSLog(@"read");
    });
}

- (void)write{
    dispatch_barrier_async(self.queue, ^{
        sleep(1);
        NSLog(@"write");
    });
}
@end
Multithreading_40.png

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