今天去網(wǎng)易面試，面試官出了一道面試題，下面代碼會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？
@property (nonatomic, strong) NSString *target;
//....
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("parallel", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
for (int i = 0; i < 1000000 ; i++) {
dispatch_async(queue, ^{
self.target = [NSString stringWithFormat:@"ksddkjalkjd%d",i];
});
}
當(dāng)時(shí)我把自定義的隊(duì)列看成了串行隊(duì)列，然后回答：“沒(méi)錯(cuò)呀”。后來(lái)一運(yùn)行崩潰了……
面試后，我就仔細(xì)回想，敲了Demo，看看崩潰原因是啥。
正好試試小伙伴給我介紹的調(diào)試野指針的方法，XCode7以上才有的Address Sanitizer。
打開(kāi)后發(fā)現(xiàn)是經(jīng)典的EXC_BAD_ACCESS錯(cuò)誤，以我淺薄的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，這種一般是對(duì)一個(gè)已釋放的內(nèi)存的對(duì)象再次發(fā)送消息出現(xiàn)的。
再看看崩潰堆棧
噢，看來(lái)是對(duì)已釋放的對(duì)象再次發(fā)送了release信息。
我又留意到，這個(gè)對(duì)象是Strong修飾的，或許可以從Strong和Setter方法的源碼入手看看。
下面源碼基于Runtime-709分析，首先找到屬性設(shè)置方法。
//objc_class.mm
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)
{
return _object_setIvar(obj, ivar, value, false /*not strong default*/);
}
static ALWAYS_INLINE
void _object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value, bool assumeStrong)
{
//判斷是否是TaggedPointer
if (!obj || !ivar || obj->isTaggedPointer()) return;
ptrdiff_t offset;
objc_ivar_memory_management_t memoryManagement;
//找對(duì)應(yīng)的內(nèi)存管理語(yǔ)義和屬性偏移值
_class_lookUpIvar(obj->ISA(), ivar, offset, memoryManagement);
//如果找不到默認(rèn)是否為Strong，不然為unsafe_unretained
if (memoryManagement == objc_ivar_memoryUnknown) {
if (assumeStrong) memoryManagement = objc_ivar_memoryStrong;
else memoryManagement = objc_ivar_memoryUnretained;
}
//根據(jù)偏移值找到屬性對(duì)應(yīng)位置
id *location = (id *)((char *)obj + offset);
//判斷不同的內(nèi)存管理語(yǔ)義，調(diào)用方法
switch (memoryManagement) {
case objc_ivar_memoryWeak: objc_storeWeak(location, value); break;
case objc_ivar_memoryStrong: objc_storeStrong(location, value); break;
case objc_ivar_memoryUnretained: *location = value; break;
case objc_ivar_memoryUnknown: _objc_fatal("impossible");
}
}
//NSObject.mm
void
objc_storeStrong(id *location, id obj)
{
//如果新值指針和舊值一樣，則不更新，直接return
id prev = *location;
if (obj == prev) {
return;
}
//先對(duì)新值retain
objc_retain(obj);
//再賦值
*location = obj;
//最后對(duì)舊值release
objc_release(prev);
}
那么他的Setter方法在MRC上就相當(dāng)于
- (void)setTarget:(NSString *)target {
if (target == _target) return;
id pre = _target;
[target retain];//1.先保留新值
_target = target;//2.再進(jìn)行賦值
[pre release];//3.釋放舊值
}
什么時(shí)候會(huì)導(dǎo)致過(guò)多調(diào)用release呢？注意這是個(gè)并發(fā)隊(duì)列+異步。
那么假如并發(fā)隊(duì)列里調(diào)度的線程A執(zhí)行到步驟1，還沒(méi)到步驟2時(shí)，線程B執(zhí)行到步驟3，那么當(dāng)線程A再執(zhí)行步驟3時(shí)，舊值就會(huì)被過(guò)度釋放，導(dǎo)致向已釋放內(nèi)存對(duì)象發(fā)送消息而崩潰。
后來(lái)我想怎么可以修改這段代碼變?yōu)椴槐罎⒌哪兀?/p>
1.使用串行隊(duì)列
將set方法改成在串行隊(duì)列中執(zhí)行就行，這樣即使異步，但所有block操作追加在隊(duì)列最后依次執(zhí)行。
2. 使用atomic
atomic關(guān)鍵字相當(dāng)于在setter方法加鎖，這樣每次執(zhí)行setter都是線程安全的，但這只是單獨(dú)針對(duì)setter方法而言的狹義的線程安全。
3.使用weak關(guān)鍵字
weak的setter沒(méi)有保留新值或者保留舊值的操作，所以不會(huì)引發(fā)重復(fù)釋放。當(dāng)然這個(gè)時(shí)候要看具體情況能否使用weak，可能值并不是所需要的值。
4.使用Tagged Pointer
Tagged Pointer是蘋(píng)果在64位系統(tǒng)引入的內(nèi)存技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)于NSString（內(nèi)存小于60位的字符串）或NSNumber（小于2^31），64位的指針有8個(gè)字節(jié)，完全可以直接用這個(gè)空間來(lái)直接表示值，這樣的話其實(shí)會(huì)將NSString和NSNumber對(duì)象由一個(gè)指針轉(zhuǎn)換成一個(gè)值類(lèi)型，而值類(lèi)型的setter和getter又是原子的，從而線程安全。
比如上述代碼的字符串改短一些，就不會(huì)崩潰了。
從而我們可以總結(jié)到，線程安全有以下幾種方法：
- 單線程串行訪問(wèn)
- 訪問(wèn)加鎖
- 使用不進(jìn)行額外操作的關(guān)鍵字（weak）
- 使用值類(lèi)型
然而這只是保證了基本的線程安全（不崩潰），若是需要保證訪問(wèn)出符合預(yù)期的數(shù)據(jù)，則需要采用GCD的barrier或者自己在合適的時(shí)機(jī)加鎖。
最后
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