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！
因此网络整理了一份《2024年最新网络安全全套学习资料》，初衷也很简朴，就是希望能够资助到想自学提拔又不知道该从何学起的朋友。

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正文

4、需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>。

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>。

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

2. // 初始化锁的属性
4. pthread_mutexattr_t attr;
6. pthread_mutexattr_init(&attr);
8. /**
10. * @param attr:参数
12. * @param type:锁的类型，传NULL也是默认
14. */
16. pthread_mutexattr_settype(&attr,PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
20. //锁的类型
22. #define PTHREAD_MUTEX_NORMAL 0 // 普通锁
24. #define PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK 1 // 检测错误的锁
26. #define PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 2  // 递归锁
28. #define PTHREAD_MUTEX_DEFAULT PTHREAD_MUTEX_NORMAL
32. // 初始化锁
34. pthread_mutex_t mutex;
36. pthread_mutex_init(&mutex,&attr);
38. // 尝试加锁
40. pthread_mutex_trylock(&mutex);
42. // 加锁
44. pthread_mutex_lock(&mutex);
46. // 解锁
48. pthread_mutex_unlock(&mutex);
50. // 销毁相关资源
52. pthread_mutexattr_destroy(&attr);
54. pthread_mutex_destroy(&mutex);

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2.3.2、pthread_mutex – 条件锁

2.     // 初始化属性
4.     pthread_mutexattr_t attr;
6.     pthread_mutexattr_init(&attr);
8.     // NULL代表默认属性
10.     pthread_mutexattr_settype(&attr, NULL);
12.     // 初始化锁
14.     pthread_mutex_t mutex;
16.     pthread_mutex_init(&mutex, &attr);
18.     // 销毁属性
20.     pthread_mutexattr_destroy(&attr);
22.    
24.     // 初始化条件
26.     pthread_cond_t cond;
28.     pthread_cond_init(&cond, NULL);
30.    
32.     // 等待条件（进入休眠，放开mutex锁；被唤醒后，会再次对mutex加锁）
34.     pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
36.     // 激活一个等待该条件的线程
38.     pthread_cond_signal(&cond);
40.     // 激活所有等待该条件的线程
42.     pthread_cond_boradcast(&cond);
44.    
46.     // 销毁相关资源
48.     pthread_mutex_destroy(&mutex);
50.     pthread_cond_destroy(&cond);

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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。

2.     // 初始化这把锁带有的属性
4.     pthread_mutexattr_t attr;
6.     pthread_mutexattr_init(&attr);
8.     // 设置这把锁属性的类型：
10.     // PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE递归锁，允许同一个线程对同一把锁进行重复加锁
12.     pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
14.    
16.     // 初始化锁
18.     pthread_mutex_t mutex;
20.     pthread_mutex_init(mutex, &attr);
22.    
24.     // 销毁属性
26.     pthread_mutexattr_destroy(&attr);
28.     // 销毁锁
30.     pthread_mutex_destroy(&mutex);

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2.3.4、NSLock、NSRecursiveLock

1、NSLock是对mutex普通锁的封装。

2、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。

2、NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值

2. @interface Demo()
4. @property (strong, nonatomic) NSConditionLock *conditionLock;
6. @end
10. @implementation Demo
12. - (instancetype)init {
14.     if (self = [super init]) {
16.         self.conditionLock = [[NSConditionLock alloc] initWithCondition:1];
18.     }
20.     return self;
22. }
26. - (void)test {
28.                 // 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
30.     [self.conditionLock lock];
32.     // 2、如果有加条件，那么必须跟设置的条件匹配
34.     // [self.conditionLock lockWhenCondition:1];
36.    
38.     NSLog(@"test");
40.     sleep(1);
42.    
44.     [self.conditionLock unlockWithCondition:2];
46. }
48. @end

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2.4、dispatch_semaphore 信号量

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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。

2.                 // 信号量初始值
4.     int value = 5;
6.     // 初始化信号量
8.     dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(value);
10.     /**
12.      * 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
14.      * 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
16.      */
18.     dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
22.     // 让信号量的值加1
24.     dispatch_semaphore_signal(semaphore);

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2.4、dispatch_queue

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直接利用GCD的串行队列，也是可以实现线程同步。

2. @interface Demo()
4. @property (strong, nonatomic) dispatch_queue_t myQueue;
6. @end
10. @implementation Demo
12. - (instancetype)init {
14.     if (self = [super init]) {
16.         self.myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
18.     }
20.     return self;
22. }
24. - (void)test1 {
26.     dispatch_sync(self.myQueue, ^{
28.         NSLog(@"%s",__func__);
30.     });
32. }
36. - (void)test2 {
38.     dispatch_sync(self.myQueue, ^{
40.         NSLog(@"%s",__func__);
42.     });
44. }
46. @end

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2.5、@synchronized（不推荐）

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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。

2.6、atomic 原子性（不推荐）

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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）。

2.     // 初始化锁
4.     pthread_rwlock_t lock;
6.     pthread_rwlock_init(&lock, NULL);
8.    
10.     // 读 - 加锁
12.     pthread_rwlock_rdlock(&lock);
14.     // 读 - 尝试加锁
16.     pthread_rwlock_tryrdlock(&lock);
18.    
22.     // 写 - 加锁
24.     pthread_rwlock_wrlock(&lock);
26.     // 写 - 尝试加锁
28.     pthread_rwlock_trywrlock(&lock);
30.    
32.     // 解锁
34.     pthread_rwlock_unlock(&lock);
36.     // 毁锁
38.     pthread_rwlock_destroy(&lock);

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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。

代码示例：
[code]
#import "ViewController.h"

#import <pthread.h>



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