多线程 （三）iOS中的锁
锁的类别：互斥锁，递归锁，条件锁，自旋锁等
锁的实现方式：NSLock,NSRecursiveLock, NSConditionLock,@synchronized,GCD的信号量等
下面说一下常用的几种锁：
1.@synchronized：对象级别所，互斥锁，性能较差不推荐使用
@synchronized(这里添加一个OC对象，一般使用self) {
这里写要加锁的代码
}
@synchronized使用注意点
1.加锁的代码尽量少
2.添加的OC对象必须在多个线程中都是同一对象，下面举一个反例
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//设置票的数量为5
_tickets = 5;
//线程一
NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
threadOne.name = @"threadOne";
//线程二
NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
//开启线程
[threadOne start];
[threadTwo start];
}
- (void)saleTickets
{
NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
while (1)
{
@synchronized(object) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
if (_tickets > 0)
{
_tickets--;
NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets);
}
else
{
NSLog(@"票卖完了");
break;
}
}
}
}
结果卖票又出错了，出现这个原因的问题是每个线程都会创建一个object对象，锁后面加的object在不同线程中就不同了；
把@synchronized（object）改成 @synchronized（self）就能得到了正确结果
2.NSLock:互斥锁，
@interface ViewController ()
{
NSLock *mutexLock;
}
@property (assign, nonatomic)NSInteger tickets;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//创建锁
mutexLock = [[NSLock alloc] init];
//设置票的数量为5
_tickets = 5;
//线程一
NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
threadOne.name = @"threadOne";
//线程二
NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
//开启线程
[threadOne start];
[threadTwo start];
}
- (void)saleTickets
{
while (1)
{
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
//加锁
[mutexLock lock];
if (_tickets > 0)
{
_tickets--;
NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets);
}
else
{
NSLog(@"票卖完了");
break;
}
//解锁
[mutexLock unlock];
}
}
NSLock: 使用注意，不能多次调用 lock方法,会造成死锁
3.NSRecursiveLock:递归锁
@interface ViewController ()
{
NSRecursiveLock *rsLock;
}
@property (assign, nonatomic)NSInteger tickets;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//创建锁递归锁
rsLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
//设置票的数量为5
_tickets = 5;
//线程一
NSThread *threadOne = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
threadOne.name = @"threadOne";
//线程二
NSThread *threadTwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
//开启线程
[threadOne start];
[threadTwo start];
}
- (void)saleTickets
{
while (1)
{
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
//加锁,递归锁可以多次加锁
[rsLock lock];
[rsLock lock];
if (_tickets > 0)
{
_tickets--;
NSLog(@"剩余票数= %ld",_tickets);
}
else
{
NSLog(@"票卖完了");
break;
}
//解锁，只有对应次数解锁，其他线程才能访问。
[rsLock unlock];
[rsLock unlock];
}
}
4.NSConditionLock:条件锁
NSConditionLock:条件锁，一个线程获得了锁，其它线程等待。
[xxxx lock]; 表示 xxx 期待获得锁，如果没有其他线程获得锁（不需要判断内部的condition) 那它能执行此行以下代码，如果已经有其他线程获得锁（可能是条件锁，或者无条件锁），则等待，直至其他线程解锁
[xxx lockWhenCondition:A条件]; 表示如果没有其他线程获得该锁，但是该锁内部的condition不等于A条件，它依然不能获得锁，仍然等待。如果内部的condition等于A条件，并且没有其他线程获得该锁，则进入代码区，同时设置它获得该锁，其他任何线程都将等待它代码的完成，直至它解锁。
[xxx unlockWithCondition:A条件]; 表示释放锁，同时把内部的condition设置为A条件
@interface ViewController () {
NSConditionLock *_cdtLock; //条件锁
}
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//创建条件锁
_cdtLock = [[NSConditionLock alloc] init];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction1) toTarget:self withObject:nil];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction2) toTarget:self withObject:nil];
}
- (void)conditionLockAction1 {
//阻塞线程2s
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
//加锁
[_cdtLock lock];
NSLog(@"i = %li", i);
//释放锁，并设置condition属性的值为i
[_cdtLock unlockWithCondition:i];
}
}
- (void)conditionLockAction2 {
//当标识为2时同步代码段才能够执行，如果标识为其它数字则当前线程被阻塞。
[_cdtLock lockWhenCondition:2];
NSLog(@"thread2");
[_cdtLock unlock];
}
打印结果：
如果我们把代码中[_cdtLock lockWhenCondition:2]换成[_cdtLock lockWhenCondition:1]则会发现出现如下结果
和我们预想的在i = 1后面打印thread2不符合，这是因为conditionLockAction1中的代码段也需要获得锁，同时在循环执行过后把condition置成了2，那么conditionLockAction2就再也没机会加锁了，所以不打印thread2。
我们可以靠下面的代码验证
@interface ViewController () {
NSConditionLock *_cdtLock; //条件锁
}
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//创建条件锁
_cdtLock = [[NSConditionLock alloc] init];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction1) toTarget:self withObject:nil];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(conditionLockAction2) toTarget:self withObject:nil];
}
- (void)conditionLockAction1 {
//阻塞线程2s
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
//加锁
[_cdtLock lock];
NSLog(@"i = %li", i);
//释放锁，并设置condition属性的值为i
[_cdtLock unlockWithCondition:i];
//在i 为 1的时候阻塞线程1s
if (i == 1)
{
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
}
}
}
- (void)conditionLockAction2 {
//当标识为2时同步代码段才能够执行，如果标识为其它数字则当前线程被阻塞。
[_cdtLock lockWhenCondition:1];
NSLog(@"thread2");
[_cdtLock unlock];
}
现在的结果就和我们预期的一样了
5.NSCondition:可以理解为互斥锁和条件锁的结合
用生产者消费者中的例子可以很好的理解NSCondition
1.生产者要取得锁，然后去生产，生产后将生产的商品放入库房，如果库房满了，则wait，就释放锁，直到其它线程唤醒它去生产，如果没有满，则生产商品后调用signal，可以唤醒在此condition上等待的线程。
2.消费者要取得锁，然后去消费，如果当前没有商品，则wait,释放锁，直到有线程去唤醒它消费，如果有商品，则消费后会通知正在等待的生产者去生产商品。
生产者和消费者的关键是：当库房已满时，生产者等待，不再继续生产商品，当库房已空时，消费者等待，不再继续消费商品，走到库房有商品时，会由生产者通知消费来消费。
- (void)conditionTest
{
//创建数组存放商品
products = [[NSMutableArray alloc] init];
condition = [[NSCondition alloc] init];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(createProducter) toTarget:self withObject:nil];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(createConsumenr) toTarget:self withObject:nil];
}
- (void)createConsumenr
{
while (1) {
//模拟消费商品时间,让它比生产慢一点
[NSThread sleepForTimeInterval:arc4random()%10 * 0.1 + 1.5];
[condition lock];
while (products.count == 0) {
NSLog(@"商品为0，等待生产");
[condition wait];
}
[products removeLastObject];
NSLog(@"消费了一个商品,商品数 = %ld",products.count);
[condition signal];
[condition unlock];
}
}
- (void)createProducter
{
while (1) {
//模拟生产商品时间
[NSThread sleepForTimeInterval:arc4random()%10 * 0.1 + 0.5];
[condition lock];
while (products.count == 5)
{
NSLog(@"商品满了，等待消费");
[condition wait];
}
[products addObject:[[NSObject alloc] init]];
NSLog(@"生产了一个商品,商品数%ld",products.count);
[condition signal];
[condition unlock];
}
}
了解死锁
概念：死锁是指两个或两个以上的进程（线程）在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
产生死锁的4个必要条件
