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多线程 (三)iOS中的锁

时间:2016-02-01 17:41:34      阅读:190      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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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;

技术分享

把@synchronized(object)改成 @synchronized(self)就能得到了正确结果

技术分享

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:技术分享

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

技术分享和我们预想的在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

技术分享

 

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];
    }
    
}

 另外发一张总结的图片

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多线程 (三)iOS中的锁

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原文地址:http://www.cnblogs.com/wlll/p/5175361.html

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