iOS的多线程安全隐患与线程同步方案(1)，面试必备知识点
先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，目前阿里P7深知大多数步伐员，想要提拔技能，往往是自己探索成长，但自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！
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正文
4、需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>。
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2.2、os_unfair_lock 互斥锁
1、os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock ，从iOS10开始才支持。
2、从底层调用看，等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态，并非忙等。
3、需要导入头文件#import <os/lock.h>。
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2.3、pthread_mutex
1、mutex叫做”互斥锁”，等待锁的线程会处于休眠状态。
2、需要导入头文件#import <pthread.h>。
2.3.1、pthread_mutex - 普通锁
// 初始化锁的属性
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
/**
* @param attr:参数
* @param type:锁的类型，传NULL也是默认
*/
pthread_mutexattr_settype(&attr,PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
//锁的类型
#define PTHREAD_MUTEX_NORMAL 0 // 普通锁
#define PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK 1 // 检测错误的锁
#define PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 2// 递归锁
#define PTHREAD_MUTEX_DEFAULT PTHREAD_MUTEX_NORMAL
// 初始化锁
pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex,&attr);
// 尝试加锁
pthread_mutex_trylock(&mutex);
// 加锁
pthread_mutex_lock(&mutex);
// 解锁
pthread_mutex_unlock(&mutex);
// 销毁相关资源
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
2.3.2、pthread_mutex – 条件锁
// 初始化属性
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
// NULL代表默认属性
pthread_mutexattr_settype(&attr, NULL);
// 初始化锁
pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex, &attr);
// 销毁属性
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
// 初始化条件
pthread_cond_t cond;
pthread_cond_init(&cond, NULL);
// 等待条件（进入休眠，放开mutex锁；被唤醒后，会再次对mutex加锁）
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
// 激活一个等待该条件的线程
pthread_cond_signal(&cond);
// 激活所有等待该条件的线程
pthread_cond_boradcast(&cond);
// 销毁相关资源
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
适用案例：生产-消耗模式
2.3.3、pthread_mutex – 递归锁
如果线程1已经对这把锁进行加锁了，线程2也调用发现这把锁被别的线程加锁了，所以线程2就不能加锁,线程2就会在这里等待。
// 初始化这把锁带有的属性
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
// 设置这把锁属性的类型：
// PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE递归锁，允许同一个线程对同一把锁进行重复加锁
pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
// 初始化锁
pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(mutex, &attr);
// 销毁属性
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
// 销毁锁
pthread_mutex_destroy(&mutex);
2.3.4、NSLock、NSRecursiveLock
1、NSLock是对mutex普通锁的封装。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/598d43925b1eb86caa0969a2f2b572e8.png2、NSRecursiveLock是对mutex递归锁的封装，API跟NSLock基本一致。
2.3.5、NSCondition、NSConditionLock
1、NSCondition是对条件锁（mutex和cond）的封装。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/74105514f6bc06c6b2b64d82f03aa4eb.png
2、NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/69e380afc276758a064b303bc4d5606c.png
@interface Demo()
@property (strong, nonatomic) NSConditionLock *conditionLock;
@end
@implementation Demo
- (instancetype)init {
if (self = ) {
self.conditionLock = [ initWithCondition:1];
}
return self;
}
- (void)test {
// 1、当首个加锁触发没有添加条件时，那么在初始化的时候，不管设置什么条件，都能正常执行
;
// 2、如果有加条件，那么必须跟设置的条件匹配
// ;
NSLog(@"test");
sleep(1);
;
}
@end
2.4、dispatch_semaphore 信号量
1、semaphore叫做”信号量”。
2、信号量的初始值，可以用来控制线程并发访问的最大数量。
3、信号量的初始值为1，代表同时只答应1条线程访问资源，包管线程同步。
// 信号量初始值
int value = 5;
// 初始化信号量
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(value);
/**
* 1、如果信号量的值 > 0，就让信号量的值减1，然后继续往下执行代码
* 2、如果信号量的值 <= 0，就会休眠等待，直到信号量的值变成 > 0，就让信号量的值减1，然后继续往下执行代码
*/
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
// 让信号量的值加1
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
2.4、dispatch_queue
直接利用GCD的串行队列，也是可以实现线程同步。
@interface Demo()
@property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t myQueue;
@end
@implementation Demo
- (instancetype)init {
if (self = ) {
self.myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
}
return self;
}
- (void)test1 {
dispatch_sync(self.myQueue, ^{
NSLog(@"%s",__func__);
});
}
- (void)test2 {
dispatch_sync(self.myQueue, ^{
NSLog(@"%s",__func__);
});
}
@end
2.5、@synchronized（不推荐）
1、@synchronized是对mutex递归锁的封装。
2、源码查看：objc4中的objc-sync.mm文件。
3、@synchronized(obj)内部会生成obj对应的递归锁，然后进行加锁、解锁操纵。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/411728b12bb2fc4278b50197c91c6cab.png
2.6、atomic 原子性（不推荐）
1、atomic用于包管属性setter、getter的原子性操纵，相当于在getter和setter内部加了线程同步的锁。
2、可以参考源码objc4的objc-accessors.mm。
3、不能包管利用属性的过程是线程安全的。
2.7、读写安全
场景：
1、同一时间，只能有1个线程进行写的操纵
2、同一时间，答应有多个线程进行读的操纵
3、同一时间，不答应既有写的操纵，又有读的操纵
上面的场景就是典型的 “多读单写”，常常用于文件等数据的读写操纵，iOS中的实现方案有：
1、pthread_rwlock：读写锁
2、dispatch_barrier_async：异步栅栏调用
2.7.1、pthread_rwlock_t - 读写锁
读写锁：是计算机步伐并发控制的一种同步机制，用于解决读写问题。
读写锁答应并行读、串行写。与互斥锁的一次只有一个线程实行操纵相比，性能更高。比如构建缓存体系，将网络资源写入缓存，后期从缓存读取资源。缓存体系必须线程安全，答应并行读取，串行写入（又称多读单写）。
// 初始化锁
pthread_rwlock_t lock;
pthread_rwlock_init(&lock, NULL);
// 读 - 加锁
pthread_rwlock_rdlock(&lock);
// 读 - 尝试加锁
pthread_rwlock_tryrdlock(&lock);
// 写 - 加锁
pthread_rwlock_wrlock(&lock);
// 写 - 尝试加锁
pthread_rwlock_trywrlock(&lock);
// 解锁
pthread_rwlock_unlock(&lock);
// 毁锁
pthread_rwlock_destroy(&lock);
2.7.2、dispatch barrier - 异步栅栏
在保护临界区域时，GCD 提供了 dispatch barrier。当实行 barrier 任务时，队列中所有其他任务都会等待。没有实行 barrier 任务时，其他任务并行实行。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/254398c320546389ad3d2e1b0e4517da.png
代码示例：
#import "ViewController.h"
#import <pthread.h>
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