IOS開發-多線程開發之安全執行緒篇,ios開發多線程線程

來源:互聯網
上載者:User

IOS開發-多線程開發之安全執行緒篇,ios開發多線程線程

前言:一塊資源可能會被多個線程共用,也就是多個線程可能會訪問同一塊資源,比如多個線程訪問同一個對象、同一個變數、同一個檔案和同一個方法等。因此當多個線程訪問同一塊資源時,很容易會發生資料錯誤及資料不安全等問題。因此要避免這些問題,我們需要使用“線程鎖”來實現。

 

本文主要論述IOS建立鎖的方法(總結):

一、使用關鍵字

1)@synchronized(互斥鎖)

優點:使用@synchronized關鍵字可以很方便地建立鎖對象,而且不用顯式的建立鎖對象。

缺點:會隱式添加一個異常處理來保護代碼,該異常處理會在異常拋出的時候自動釋放互斥鎖。而這種隱式的異常處理會帶來系統的額外開銷,為最佳化資源,你可以使用鎖對象。

二、Object-C”語言

1)NSLock(互斥鎖)

2)NSRecursiveLock(遞迴鎖)

條件鎖,遞迴或迴圈方法時使用此方法實現鎖,可避免死結等問題。

3)NSConditionLock(條件鎖)

使用此方法可以指定,只有滿足條件的時候才可以解鎖。

4)NSDistributedLock(分布式鎖)

在IOS中不需要用到,也沒有這個方法,因此本文不作介紹,這裡寫出來只是想讓大家知道有這個鎖存在。

如果想要學習NSDistributedLock的話,你可以建立MAC OS的項目自己演練,方法請自行Google,謝謝。

三、C語言

1)pthread_mutex_t(互斥鎖)

2)GCD-訊號量(“互斥鎖”)

3)pthread_cond_t(條件鎖)

 

安全執行緒 —— 鎖

一、使用關鍵字:

1)@synchronized

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    @synchronized(person) {        [person personA];        [NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 線程休眠3秒    }});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    @synchronized(person) {        [person personB];    }});

關鍵字@synchronized的使用,鎖定的對象為鎖的唯一標識,只有標識相同時,才滿足互斥。如果線程B鎖對象person改為self或其它標識,那麼線程B將不會被阻塞。你是否看到@synchronized(self) ,也是對的。它可以鎖任何對象,描述為@synchronized(anObj)。

 

二、Object-C語言

1)使用NSLock實現鎖

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立鎖NSLock *myLock = [[NSLock alloc] init];// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    [myLock lock];    [person personA];    [NSThread sleepForTimeInterval:5];    [myLock unlock];});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    [myLock lock];    [person personB];    [myLock unlock];}); 

程式運行結果:線程B會等待線程A解鎖後,才會去執行線程B。如果線程B把lock和unlock方法去掉之後,則線程B不會被阻塞,這個和synchronized的一樣,需要使用同樣的鎖對象才會互斥。

NSLock類還提供tryLock方法,意思是嘗試鎖定,當鎖定失敗時,不會阻塞進程,而是會返回NO。你也可以使用lockBeforeDate:方法,意思是在指定時間之前嘗試鎖定,如果在指定時間前都不能鎖定,也是會返回NO。

注意:鎖定(lock)和解鎖(unLock)必須配對使用

 

2)使用NSRecursiveLock類實現鎖 

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立鎖對象NSRecursiveLock *theLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];// 建立遞迴方法static void (^testCode)(int);testCode = ^(int value) {    [theLock tryLock];    if (value > 0)    {        [person personA];        [NSThread sleepForTimeInterval:1];        testCode(value - 1);    }    [theLock unlock];};//線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    testCode(5);});//線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    [theLock lock];    [person personB];    [theLock unlock];});

如果我們把NSRecursiveLock類換成NSLock類,那麼程式就會死結。因為在此例子中,遞迴方法會造成鎖被多次鎖定(Lock),所以自己也被阻塞了。而使用NSRecursiveLock類,則可以避免這個問題。

 

3)使用NSConditionLock(條件鎖)類實現鎖:

使用此方法可以建立一個指定開鎖的條件,只有滿足條件,才能開鎖。

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立條件鎖NSConditionLock *conditionLock = [[NSConditionLock alloc] init];// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    [conditionLock lock];    [person personA];    [NSThread sleepForTimeInterval:5];    [conditionLock unlockWithCondition:10];});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    [conditionLock lockWhenCondition:10];    [person personB];    [conditionLock unlock];});

線程A使用的是lock方法,因此會直接進行鎖定,並且指定了只有滿足10的情況下,才能成功解鎖。

unlockWithCondition:方法,建立條件鎖,參數傳入“整型”。lockWhenCondition:方法,則為解鎖,也是傳入一個“整型”的參數。

 

三、C語言

1)使用pthread_mutex_t實現鎖

注意:必須在標頭檔匯入:#import <pthread.h>

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立鎖對象__block pthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    pthread_mutex_lock(&mutex);    [person personA];    [NSThread sleepForTimeInterval:5];    pthread_mutex_unlock(&mutex);});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    pthread_mutex_lock(&mutex);    [person personB];    pthread_mutex_unlock(&mutex);});

實現效果和上例的相一致

  

2)使用GCD實現“鎖”(訊號量)

GCD提供一種訊號的機制,使用它我們可以建立“鎖”(訊號量和鎖是有區別的,具體請自行百度)。

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立並設定信量dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);    [person personA];    [NSThread sleepForTimeInterval:5];    dispatch_semaphore_signal(semaphore);});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);    [person personB];    dispatch_semaphore_signal(semaphore);});

效果也是和上例介紹的相一致。

我在這裡解釋一下代碼。dispatch_semaphore_wait方法是把訊號量加1,dispatch_semaphore_signal是把訊號量減1。

我們把訊號量當作是一個計數器,當計數器是一個非負整數時,所有通過它的線程都應該把這個整數減1。如果計數器大於0,那麼則允許訪問,並把計數器減1。如果為0,則訪問被禁止,所有通過它的線程都處於等待的狀態。

 

3)使用POSIX(條件鎖)建立鎖

// 執行個體類personPerson *person = [[Person alloc] init];// 建立互斥鎖__block pthread_mutex_t mutex;pthread_mutex_init(&mutex, NULL);// 建立條件鎖__block pthread_cond_t cond;pthread_cond_init(&cond, NULL);// 線程Adispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    pthread_mutex_lock(&mutex);    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);    [person personA];    pthread_mutex_unlock(&mutex);});// 線程Bdispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    pthread_mutex_lock(&mutex);    [person personB];    [NSThread sleepForTimeInterval:5];    pthread_cond_signal(&cond);    pthread_mutex_unlock(&mutex);});

效果:程式會首先調用線程B,在5秒後再調用線程A。因為線上程A中建立了等待條件鎖,線程B有啟用鎖,只有當線程B執行完後會啟用線程A。

pthread_cond_wait方法為等待條件鎖。

pthread_cond_signal方法為激動一個相同條件的條件鎖。

 

 

簡單總結:

一般來說,如果項目不大,我們都會偷點懶,直接使用關鍵字@synchronized建立鎖,懶人方法。其次可以使用蘋果提供的OC方法,最後才會去使用C去建立鎖。

 

 

 

 

本文參考文章:

iOS多線程開發(四)---線程同步

Objective-C中不同方式實現鎖(一)

訊號量與互斥鎖

 

 

 

博文作者:GarveyCalvin

博文出處:http://www.cnblogs.com/GarveyCalvin/

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