IOS多線程安全（線程鎖）

線程的不安全是由于多線程訪問和修改共享資源而引起的不可預(yù)測的結(jié)果。

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ios多線程開發(fā)中為保證線程的安全常用到的幾種鎖： NSLock 、 dispatch_semaphore 、 NSCondition 、 NSRecursiveLock 、 @synchronized 。

WEAKSELF typeof(self) __weak weakSelf = self;

NSLock 是OC層封裝底層線程操作來實現(xiàn)的一種鎖，繼承NSLocking協(xié)議。不能迭代加鎖，如果發(fā)生兩次lock，而未unlock過，則會產(chǎn)生死鎖問題。

以車站購票為例，多個窗口同時售票（同步），每個窗口有人循環(huán)購票：

原子操作

原子操作是指不可打斷的操作，也就是說線程在執(zhí)行操作的過程中，不會被操作系統(tǒng)掛起，而是一定會執(zhí)行完，

變量屬性Property中的原子定義

一般我們定義一個變量@property (nonatomic ,strong)NSLock *lock;nonatomic：非原子性，不會為setter方法加鎖，適合內(nèi)存小的移動設(shè)備；atomic：原子性，默認(rèn)為setter方法加鎖（默認(rèn)就是atomic），線程安全。

PS： 在iOS開發(fā)過程中，一般都將屬性聲明為nonatomic，盡量避免多線程搶奪同一資源，盡量將加鎖等資源搶奪業(yè)務(wù)交給服務(wù)器。

NSCondition常用于生產(chǎn)者-消費者模式，它繼承了NSLocking協(xié)議，同樣有l(wèi)ock和unlock方法。條件變量有點像信號量，提供了線程阻塞和信號機制，因此可以用來阻塞某個線程，并等待數(shù)據(jù)就緒再喚醒程序。

信號量主要有3個函數(shù)，分別是：

注意： 正常的使用順序是先降低然后提高，這兩個函數(shù)通常都是成對出現(xiàn)。

本文主要參考了這篇文章(

)，并對其中所能理解的部分進(jìn)行一一驗證，以前沒怎么寫過類似的，如果有什么做的不好的地方還請大家多多見諒！

iOS 線程同步

要保證線程安全，就必須要線程同步，而在iOS中線程同步的方案有：

在 iOS 中，原子操作可以保證屬性在單獨的 setter 或者 getter 方法中是線程安全的，但是不能保證多個線程對同一個屬性進(jìn)行讀寫操作時，可以得到預(yù)期的值，也就是原子操作不保證線程安全，例如：

在 Objective-C 中，可以在設(shè)置屬性的時候，使用 atomic 來設(shè)置原子屬性，保證屬性 setter 、 getter 的原子性操作，底層是在 getter 和 setter 內(nèi)部使用 os_unfair_lock 加鎖

在 Swift 中，原生沒有提供原子操作，可以使用 DispatchQueue 的同步函數(shù)來達(dá)到同樣的效果

pthread 表示 POSIX thread ，是 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)的 unix 多線程庫，定義了一組跨平臺的線程相關(guān)的API。 pthread_mutex 是一種用 C 語言實現(xiàn)的互斥鎖，有單一的擁有者

遞歸鎖是一種特殊互斥鎖。遞歸鎖允許單個線程在釋放之前多次獲取鎖，其他線程保持睡眠狀態(tài)，直到鎖的所有者釋放鎖的次數(shù)與獲取它的次數(shù)相同。遞歸鎖主要在遞歸迭代中使用，但也可能在多個方法需要單獨獲取鎖的情況下使用。

pthread_mutex 支持遞歸鎖，只要把 attr 的類型改成 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 即可，它有單一的擁有者

NSRecursiveLock 是以 Objective-C 對象的形式對 pthread_mutex(Recursive) 的封裝，它有單一的擁有者

條件鎖是一種特殊互斥鎖，需要條件變量(condition variable) 來配合。條件變量有點像信號量，提供了線程阻塞與信號機制，因此可以用來阻塞某個線程，并等待某個數(shù)據(jù)就緒，隨后喚醒線程。條件鎖是為了解決 生產(chǎn)者-消費者模型

pthread_mutex 配合 pthread_cond_t ，可以實現(xiàn)條件鎖，其中 pthread_cond_t 沒有擁有者

NSCondition 是以 Objective-C 對象的形式對 pthread_mutex 和 pthread_cond_t 進(jìn)行了封裝， NSCondition 沒有擁有者

NSConditionLock 是對 NSCondition 的進(jìn)一步封裝，可以設(shè)置條件變量的值。通過改變條件變量的值，可以使任務(wù)之間產(chǎn)生依賴關(guān)系，達(dá)到使任務(wù)按照一定的順序執(zhí)行，它有單一的擁有者(不確定)

讀寫鎖是一種特殊互斥鎖，提供"多讀單寫"的功能，多個線程可以同時對共享資源進(jìn)行讀取，但是同一時間只能有一條線程對共享資源進(jìn)行寫入

pthread_rwlock 有多個擁有者

性能從高到底分別是：

總結(jié)：

蘋果官方文檔

白夜追兇，揭開iOS鎖的秘密

起底多線程同步鎖(iOS)

深入理解 iOS 開發(fā)中的鎖

ios 線程與進(jìn)程

1.進(jìn)程?

具有一定獨立功能的程序關(guān)于某次數(shù)據(jù)集合的一次運行活動，他是操作系統(tǒng)分配資源的基本單位。

進(jìn)程是指系統(tǒng)正在運行的一個應(yīng)用程序，就是一段程序的執(zhí)行過程。

各進(jìn)程之間相互獨立，每個進(jìn)程都運行在受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)，擁有獨立運行所需的全部資源。

2. 線程

進(jìn)程的最小執(zhí)行單元。線程是一個進(jìn)程的實體。

一個進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù)，就必須至少又一個線程，當(dāng)程序啟動時，系統(tǒng)默認(rèn)開啟一條線程，也就是主線程。

3、 進(jìn)程與線程的關(guān)系

線程是進(jìn)程的執(zhí)行單元，進(jìn)程的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行

線程是CPU分配和執(zhí)行任務(wù)的最小單元

一個程序可以有多進(jìn)程，一個進(jìn)程可以有多線程 ，但是一個進(jìn)程至少有一個線程

同一個進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程內(nèi)的資源

4 多線程原理

同一時間內(nèi)單核CPU 只執(zhí)行一個線程，多線程是CPU 在單位時間內(nèi)在多個線程之間切換，造成多個線程被同時執(zhí)行的假象。

多核CPU 就可以執(zhí)行多個線程

多線程的目的是同步執(zhí)行多個線程，來提高運行效率

5、多線程的優(yōu)缺點

有點：提高執(zhí)行效率 能夠提高CPU的使用率

缺點：占用一定的系統(tǒng)內(nèi)存空間? 線程越多 CPU 調(diào)度線程的開銷越大 程序設(shè)計復(fù)雜（線程之間的通信 數(shù)據(jù)共享）

6、多線程并發(fā) 與并行區(qū)別

并發(fā)：在一條線程上快速切換?

并行： 利用多核CPU ，多線程同時進(jìn)行

7、IOS 中的多線程

NSThread 需要手動創(chuàng)建 不需要銷毀 子線程通信很難

GCD?c語言，充分利用了設(shè)備的多核，自動管理線程生命周期。比NSOperation效率更高。

NSOperation??基于gcd封裝，更加面向?qū)ο螅萭cd多了一些功能。

8、多個網(wǎng)絡(luò)請求如何執(zhí)行下一步

使用GCD的dispatch_group_t??

創(chuàng)建一個dispatch_group_t

每次網(wǎng)絡(luò)請求前先dispatch_group_enter,請求回調(diào)后再dispatch_group_leave，enter和leave必須配合使用，有幾次enter就要有幾次leave，否則group會一直存在。

當(dāng)所有enter的block都leave后，會執(zhí)行dispatch_group_notify的block。

NSString *str = @"";

NSURL*url = [NSURLURLWithString:str];

NSURLRequest*request = [NSURLRequestrequestWithURL:url];

NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];

dispatch_group_tdownloadGroup =dispatch_group_create();

for ( int i=0; i10; i++) {

? ? dispatch_group_enter(downloadGroup);

? ? NSURLSessionDataTask*task = [sessiondataTaskWithRequest:requestcompletionHandler:^(NSData* _Nullable data,NSURLResponse* _Nullable response,NSError* _Nullable error) {

? ? ? ? NSLog(@"%d---%d",i,i);

? ? ? ? dispatch_group_leave(downloadGroup);

? ? }];

? ? [taskresume];

}

dispatch_group_notify(downloadGroup, dispatch_get_main_queue(), ^{

? ? NSLog(@"end");

});

7.多個網(wǎng)絡(luò)請求順序執(zhí)行后如何執(zhí)行下一步？

使用信號量semaphore

每一次遍歷，都讓其dispatch_semaphore_wait(sem, DISPATCH_TIME_FOREVER)，這個時候線程會等待，阻塞當(dāng)前線程，直到dispatch_semaphore_signal(sem)調(diào)用之后

NSString*str=@"";

NSURL*url=[NSURL URLWithString:str];

NSURLRequest*request=[NSURLRequest requestWithURL:url];

NSURLSession*session=[NSURLSession sharedSession];

dispatch_semaphore_t sem=dispatch_semaphore_create(0);

for(inti=0;i10;i++){

NSURLSessionDataTask*task=[session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData*_Nullable data,NSURLResponse*_Nullable response,NSError*_Nullable error){

NSLog(@"%d---%d",i,i);

dispatch_semaphore_signal(sem);

}];

[task resume];

dispatch_semaphore_wait(sem,DISPATCH_TIME_FOREVER);

}

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{

NSLog(@"end");

});

iOS-線程與進(jìn)程簡介

線程和進(jìn)程在我們開發(fā)中，跟我們一直形影不離，那么什么是進(jìn)程，什么是線程，它們又有什么關(guān)系，這篇文章將為您簡單介紹。

線程概念

進(jìn)程概念

地址空間：同?進(jìn)程的線程共享本進(jìn)程的地址空間（ TLS是本地的線程棧存空間，線程的局部空間是某些操作系統(tǒng)為線程提供的私有空間，只具備有限的容量，并不屬于線程，由操作系統(tǒng)單獨安排的 ），?進(jìn)程之間則是獨?的地址空間。

資源擁有：同?進(jìn)程內(nèi)的線程共享本進(jìn)程的資源如內(nèi)存、I/O、cpu等，但是進(jìn)程之間的資源是獨?的。

優(yōu)點：

缺點：

時間?的概念：CPU在多個任務(wù)直接進(jìn)?快速的切換，這個時間間隔就是時間?。

多線程同時執(zhí)行

如果線程非常多

互斥鎖?結(jié)

互斥鎖參數(shù)

nonatomic?原?屬性

atomic原?屬性(線程安全)，針對多線程設(shè)計的，默認(rèn)值，保證同?時間只有?個線程能夠?qū)?(但是同?個時間多個線程都可以取值)

atomic本身就有?把鎖(?旋鎖)

單寫多讀：單個線程寫?，多個線程可以讀取

atomic：線程安全，需要消耗?量的資源

nonatomic：?線程安全，適合內(nèi)存?的移動設(shè)備

iOS開發(fā)建議

所有屬性都聲明為nonatomic

盡量避免多線程搶奪同一塊資源

盡量將加鎖，資源搶奪的業(yè)務(wù)邏輯交給服務(wù)器處理，減少APP的壓力

這篇文章簡單介紹了線程與進(jìn)程的概念，煩請大家不吝賜教。

NSOperation'>iOS多線程GCD任務(wù)取消->NSOperation

在多線程開發(fā)中，我們常用到GCD，這里探討一下GCD任務(wù)的取消:

1.在iOS 8以后，系統(tǒng)給我們提供了這樣的取消函數(shù) dispatch_block_cancel，不過這個也只能用于dispatch_block_create創(chuàng)建的dispatch_block_t，我們試驗一下：

這時肯定是任務(wù)都會執(zhí)行的

接下來，把注釋的那一行 dispatch_block_cancel(block1);打開，看看效果:

我們發(fā)現(xiàn)block1確實被取消掉了。這是dispatch_block_cancel的用法。

2.很多時候，我們的場景不會去用dispatch_block_create創(chuàng)建dispatch_block_t，這個時候我們?nèi)粝肴∠粋€任務(wù)，可以考慮用一個條件來做，滿足條件則執(zhí)行此任務(wù)，不滿足則不執(zhí)行，舉個例子：

效果如下:

寫到這里，這兒其實還隱藏了一個知識點，就是block的變量捕獲，有興趣或是不理解的朋友可以研究一下。(如下，為何輸出不是20而是10)

3.過渡到NSOperation

NSOperation是對GCD的封裝，底層也是GCD。

NSOperation給我們封裝了更多的api，這是我在Xcode中提出來的:

我們可以發(fā)現(xiàn)它有狀態(tài)屬性，有取消方法，也有添加依賴方法等...這里我們還是先說取消吧，下面來給大家寫個demo:

這時輸出是:

因為正在執(zhí)行的任務(wù)，NSOperation也是不能取消的，所以也是需要將cancel在start前調(diào)用的(就如同滿足一個條件是否需要cancel一樣，也可以滿足條件不調(diào)用start)

本文名稱：ios開發(fā)多線程,ios開發(fā)多線程面試題
轉(zhuǎn)載來于：http://chinadenli.net/article17/dsejpgj.html

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