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iOS多线程开发之GCD(下篇)

时间:2017-07-10 20:21:32      阅读:280      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:efault   相等   产生   tar   串行   read   死锁   tab   种类   

     上篇和中篇讲解了什么是GCD,如何使用GCD,这篇文章将讲解使用GCD中将遇到的死锁问题。有兴趣的朋友可以回顾《iOS多线程开发之GCD(上篇)》和《iOS多线程开发之GCD(中篇)》。

     言归正传,我们首先来回顾下死锁,所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程(线程)在执行过程中,因争夺资源(如数据源,内存等,变量不是资源)而造成的一种互相等待的现象,若无外部处理作用,它们都将无限等待下去。

  死锁形成的原因:

  1. 系统资源不足
  2. 进程(线程)推进的顺序不恰当;
  3. 资源分配不当

  死锁形成的条件:

  1. 互斥条件:所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。
  2. 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
  3. 不剥夺条件:进程已获得资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
  4. 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

     

      在GCD中,主要的死锁就是当前串行队列里面同步执行当前串行队列。解决的方法就是将同步的串行队列放到另外一个线程执行。在举例说明之前,我们先来回顾下GCD的中的任务派发和队列。

    (1)任务派发

任务派发方式说明
dispatch_sync() 同步执行,完成了它预定的任务后才返回,阻塞当前线程
dispatch_async() 异步执行,会立即返回,预定的任务会完成但不会等它完成,不阻塞当前线程

    (2)队列种类

队列种类说明
串行队列 每次只能执行一个任务,并且必须等待前一个执行任务完成
并发队列 一次可以并发执行多个任务,不必等待执行中的任务完成

     (3)GCD队列种类

GCD队列种类获取方法队列类型说明
主队列 dispatch_get_main_queue 串行队列 主线中执行
全局队列 dispatch_get_global_queue 并发队列 子线程中执行
用户队列 dispatch_queue_create 串并都可以 子线程中执行

       由此我们可以得出:串行与并行针对的是队列,而同步与异步,针对的则是线程!

       

     案例分析:

        一、同步执行遇到串行队列

- (void)syncMain{
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]);
}

       打印结果:

2017-07-10 17:54:43.623 beck.wang[1405:182548] task1-<NSThread: 0x608000066000>{number = 1, name = main}

      分析:死锁

      原因:从打印结果可以看出,task1是在主线程中执行,而主线程是串行队列,定义的queue队列也是主队列, dispatch_sync是同步执行的标志,意思是必须等待block返回,才能执行task3,而当前主队列中正在被task1执行,必须等待完成task3完成后才能释放,这就造成了task3等待block完成返回,block等待task3完成释放主队列而相互等待的循环中死锁。

      扩展在主线程使用sync函数就会造成死锁”或者“在主线程使用sync函数,同时传入串行队列就会死锁”吗? NO,这种说明明显是没有真正理解死锁!从上面的案例中我们很明显的知道,死锁产生的原因是队列的阻塞。那么如果我自定义一个串行队列,不与主队列争宠呢?

- (void)syncMain{
    
    // 注意这里的queue是自定义的串行队列,而不是主队列dispatch_get_main_queue()
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        
        NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]);
}

       打印结果:

2017-07-10 18:07:15.134 beck.wang[1427:192164] task1-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:07:15.135 beck.wang[1427:192164] task2-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:07:15.135 beck.wang[1427:192164] task3-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main}

      分析:不开启新线程,顺序执行。

      原因:task1、task3与task2执行的队列不一样,不会阻塞。

 

      二、同步执行遇到并行队列

- (void)syncConcurrent{
    
    NSLog(@"task11-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"task12-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task13-%@",[NSThread currentThread]);
}

     打印结果:

2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task11-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task12-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task13-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main}

     分析:不开启新线程,顺序执行。

     原因:task1、task3与task2执行的队列不一样,不会阻塞。

     

     三、异步&同步组合

- (void)gcdTest{
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_async(queue, ^{
    
        NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]);
        
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]);
}

 

     打印结果:

2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207413] task1-<NSThread: 0x608000063400>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207413] task5-<NSThread: 0x608000063400>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207460] task2-<NSThread: 0x608000067940>{number = 3, name = (null)}

     分析:死锁

     原因:task2、task4与task3在同一队列中执行,dispatch_sync确定了task4需要等待task3完成后返回才能执行,而task2任务执行的时候已经占用了当前队列,需要等到task4完成后才能释放,这就造成了task3等待task4完成,task4等待task3返回的相互等待,这也是队列阻塞造成的死锁。

     扩展如果queue换成自定义并发队列或者dispatch_sync追加到非当前队列(如主队列),则不会发生死锁

- (void)gcdTest{
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_async(queue, ^{
    
        NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]);
        
        // 这里使用主队列,而非自定义的串行队列,则不会发生死锁,同理并行队列也不会死锁
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]);
}

     打印结果:

2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215721] task1-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215721] task5-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215779] task2-<NSThread: 0x618000069cc0>{number = 3, name = (null)}
2017-07-10 18:38:20.217 beck.wang[1582:215721] task3-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:38:20.217 beck.wang[1582:215779] task4-<NSThread: 0x618000069cc0>{number = 3, name = (null)}

 

    四、上面的扩展案例中,主线程阻塞。

- (void)gcdTest{
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]);
    
    dispatch_async(queue, ^{
    
        NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]);
        
        // 这里虽然使用主队列,但主队列已经阻塞,后续代码失效
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]);
    
    while (1) {
        // 进入while的恒等循环,主线程(主队列)阻塞
    }
    
    NSLog(@"task6-%@",[NSThread currentThread]);
}

       打印结果:

2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223045] task1-<NSThread: 0x60000007afc0>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223045] task5-<NSThread: 0x60000007afc0>{number = 1, name = main}
2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223110] task2-<NSThread: 0x610000262700>{number = 3, name = (null)}

     分析:主线程进入无限阻塞状态task6、task3、task4都无法访问到,处于无限等待状态。

 

     PS:这篇文章有借鉴部分,我写这篇博文的目的也是为了更好的理解GCD的死锁,毕竟好记性不如烂笔头嘛!在工作中我也会不断完成遇到的GCD的死锁情况,SO,本篇文章未完待续.....

 

iOS多线程开发之GCD(下篇)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/beckwang0912/p/7146833.html

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