多線程的安全隱患

多條線程操作同一個資源，會造成資源的不同步，造成數(shù)據(jù)的不準確。
采用線程同步技術來規(guī)避資源的同步，常用的技術就是加鎖

鎖

鎖保證當前情況下只能有一個線程操作該資源，操作完解鎖，后面線程進來繼續(xù)加鎖解鎖。
iOS 中線程同步的方案有

• OSSpinLock(自旋鎖)

等待鎖的線程會處于忙等（busy-wait）狀態(tài)，一直占用著CPU資源,
目前已經(jīng)不安全了，會出現(xiàn)線程優(yōu)先級反轉的問題。

優(yōu)先級反轉：
thread1優(yōu)先級高，thread2低，當執(zhí)行任務時，比如thread2加鎖，執(zhí)行thread1會在鎖處忙等，等待thread2解鎖，但是thread1的優(yōu)先級比較高，CPU會分配給thread1的時間調(diào)度比較多，導致thread2一直無法放開鎖，造成類似于死鎖的現(xiàn)象

#import <libkern/OSAtomic.h>
/**
 自旋鎖
 */
@property (nonatomic, assign) OSSpinLock lock;
- (void)use {
   //初始化
    self.lock = OS_SPINLOCK_INIT;
    //加鎖
    OSSpinLockLock(&_lock); 
   //解鎖
    OSSpinLockUnlock(&_lock);
}

• os_unfair_lock

os_unfair_lock 用于取代不安全的OSSpinLock，從iOS10 開始支持，從底層來看，等待os_unfair_lock鎖的線程會處于休眠狀態(tài)，也不是忙等狀態(tài)。

#import <os/lock.h>
@property (nonatomic, assign) os_unfair_lock lock;
- (void)use {
   //初始化
    self.lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    //加鎖
    os_unfair_lock_lock(&_lock); 
   //解鎖
    os_unfair_lock_unlock(&_lock);
}

• pthread_mutex

pthread是跨平臺的鎖 ,互斥鎖，等待所得線程會處于休眠狀態(tài)。
初始化的時候創(chuàng)建屬性可以選擇鎖類型：
PTHREAD_MUTEX_NORMAL //普通鎖
PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE //遞歸鎖，用于遞歸調(diào)用的時候避免產(chǎn)生死鎖情況。

#import <pthread.h>
@property (nonatomic, assign) pthread_mutex_t lock;
- (void)use {
   //初始化
   [self __initLock:&_lock];
    //加鎖
    pthread_mutex_lock(&_lock); 
   //解鎖
    pthread_mutex_unlock(&_lock);
    //銷毀
    pthread_mutex_destroy(&_lock);
}
- (void) __initLock:(pthread_mutex_t *)lock {
    //PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER是個結構體，語法不允許這么創(chuàng)建
    //        self.ticketLock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_mutexattr_t att;
    pthread_mutexattr_init(&att);
    pthread_mutexattr_settype(&att, PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
    pthread_mutex_init(lock, &att);
//    pthread_mutex_init(lock, NULL); //也可以穿NULL，采用默認
    //銷毀屬性
    pthread_mutexattr_destroy(&att);
}

還有一種（pthread_mutex-條件）用法，改方法可以實現(xiàn)線程之間相互以依賴的問題，比如線程1加鎖之后，需要依賴線程2執(zhí)行完之后才能夠進行。此時使用pthread_cond_t 可以給pthread_mutex_lock添加條件，來進行多線程之間的控制。

互斥鎖條件用法

• NSLock

NSLock是對mutex普通鎖的封裝。

- (BOOL)tryLock;  //嘗試加鎖，未加鎖-->加鎖，加鎖-->繼續(xù)執(zhí)行
- (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit;
//時間段內(nèi)加鎖，limit時間之前阻塞線程，等到鎖斷開之后或者未加鎖狀態(tài)下加鎖成功返回YES,否則加鎖失敗 返回NO。

• NSRecursiveLock

遞歸鎖，也是對mute遞歸鎖的封裝。
pthread_mutexattr_settype(&att, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);

• NSCondition

條件鎖，也是對mute和pthread_cond_t的封裝?？梢哉{(diào)用wait 方法，等待條件成立再執(zhí)行鎖一下的內(nèi)容。signle方法喚醒線程鎖。

• NSConditionLock

是對NSCondition進一步封裝，可以設定具體的條件值，首先初始化一個條件值，
當執(zhí)行[self.conditionLock lockWhenCondition:1];只有條件值對應上才能加鎖成功，否則一直等待鎖得狀態(tài)。
[self.conditionLock unlockWithCondition:2];解鎖并且將條件值賦值為2

• dispatch_semaphore

dispatch_semaphore_wait(self.semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
信號量的值>0的時候執(zhí)行，<=0等待
dispatch_semaphore_signal(self.semaphore);
信號量的值+1

• dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

GCD的串行隊列，也可以實現(xiàn)鎖的概念。

• @synchronized

@synchronized是對mutex遞歸鎖得封裝
源碼在objc4/sync.mm 內(nèi)部.

@synchronized(self){
       //lock content
    }

@synchronized需要傳入一個對象，這個對象（不一定就是self）就是這把鎖，相同對象持有相同鎖，不同對象持有不同鎖，關鍵字在左大括號加鎖，大括號結束解鎖。底層就是對mutex遞歸鎖的封裝。

不同鎖的優(yōu)劣

鎖大致分為2種

• OSSpinLock（自旋鎖），加鎖狀態(tài)的時候線程處于忙等狀態(tài)，占用CPU資源。

• pthread_mutex（互斥鎖），跨平臺，加鎖狀態(tài)的時候線程處于休眠狀態(tài)，不會占用CPU資源。

  
  
  各個鎖性能比較

面試題

1. 什么情況使用自旋鎖比較劃算

• 預計線程等待鎖的時間很短
• 加鎖的代碼（臨界區(qū)）會經(jīng)常調(diào)用，但競爭情況很少發(fā)生。
• CPU資源不緊張
• 多核處理器

2. 什么情況使用互斥鎖比較劃算

• 預計線程等待鎖的時間比較長
• 單核處理器，可以休眠
• 臨界區(qū)有IO（文件讀取）操作
• 臨界區(qū)代碼比較復雜，或者循環(huán)量大
• 競爭非常激烈