iOS (objective-c) 中的多线程互斥同步问题

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本文详细介绍了iOS中解决多线程访问同一内存地址的互斥同步问题的五种方法，包括使用@synchronized、NSLock、NSRecursiveLock、NSConditionLock和NSDistributedLock，以及使用dispatchQueues和group进行并发任务管理和控制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在iOS中有几种方法来解决多线程访问同一个内存地址的互斥同步问题：

>>>方法一，@synchronized(id anObject),(最简单的方法)
会自动对参数对象加锁，保证临界区内的代码线程安全

@synchronized(self) {
// 这段代码对其他 @synchronized(self) 都是互斥的
// self 指向同一个对象
}

>>>方法二，NSLock
NSLock对象实现了NSLocking protocol，包含几个方法：
lock，加锁
unlock，解锁
tryLock，尝试加锁，如果失败了，并不会阻塞线程，只是立即返回NO
lockBeforeDate:，在指定的date之前暂时阻塞线程（如果没有获取锁的话），如果到期还没有获取锁，则线程被唤醒，函数立即返回NO
比如：

NSLock *theLock = [[NSLock alloc] init];
if ([theLock lock]) {
//do something here
[theLock unlock];
}

>>>方法三，NSRecursiveLock，递归锁
NSRecursiveLock，多次调用不会阻塞已获取该锁的线程。

NSRecursiveLock *theLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];
void MyRecursiveFunction(int value) {
[theLock lock];
if (value != 0) {
–value;
MyRecursiveFunction(value);
}
[theLock unlock];
}
MyRecursiveFunction(5);

>>>方法四，NSConditionLock，条件锁
NSConditionLock，条件锁，可以设置条件

//公共部分
id condLock = [[NSConditionLock alloc] initWithCondition:NO_DATA];
//线程一，生产者
while(true) {
[condLock lockWhenCondition:NO_DATA];
//生产数据
[condLock unlockWithCondition:HAS_DATA];
}
//线程二，消费者
while (true) {
[condLock lockWhenCondition:HAS_DATA];
//消费
[condLock unlockWithCondition:NO_DATA];
}

>>>方法五，NSDistributedLock，分布锁
NSDistributedLock，分布锁，文件方式实现，可以跨进程
用tryLock方法获取锁。
用unlock方法释放锁。
如果一个获取锁的进程在释放锁之前挂了，那么锁就一直得不到释放了，此时可以通过breakLock强行获取锁。

参考:

http://blog.sina.com.cn/s/blog_72819b170101590n.html

#define kBgQueue dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

- (void)viewDidLoad

{

[super viewDidLoad];

dispatch_async(kBgQueue, ^{

NSData* data = [NSData dataWithContentsOfURL: kLatestKivaLoansURL];

[self performSelectorOnMainThread:@selector(fetchedData:)withObject:datawaitUntilDone:YES];

});

}

dispatch_async会向kBgQueue队列中添加新的任务去执行，这里kBgQueue队列使用dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)获得。

Dispatch Queues

Dispatch Queues从使用的角度将更象另一种形式的Operation Queues只是 Operation Queuse是用ObjectC的Dispatch Queues是C的

dispatch Queues有serial Queues 也被称为私有dispatch Queues，一个时间只能运行一个task，顺序运行

dispatch_queue_t queue;
queue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL);

dispatch_async(queue, ^{
        printf("Do some work here.\n");
    });
    printf("The first block may or may not have run.\n");
    dispatch_sync(queue, ^{
        printf("Do some more work here.\n");
    });
    printf("Both blocks have completed.\n");

这里使用了同步dispatch和异步dispatch，推荐使用dispatch_async这样才能真正体现其中的优势同步相当于WaitUntil ＝ YES

还有一种就是Concurrent Queues每个程序系统自动提供了3个Concurrent Queues

dispatch_queue_t aQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_queue_t aHQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
dispatch_queue_t aLQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);

啥意思一看就明白，3个优先级别的concurrent queues

最后一个特殊的Dispatch Queue就是main dispatch Queue 也是程序启动自动生成

dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

concurrent queues和main queue 都是由系统生成而且 dispatch_suspend, dispatch_resume, dispatch_set_context,这些函数对他们无效

但是我们的应用不是简单的同步也异步的运行，应用经常是混合的

比如我们要task1 task2 task3 都运行完成后才能异步运行task4 task5 task6我们该怎么做呢？这里我们可以引入group的概念

    dispatch_queue_t aDQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // Add a task to the group
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 1 \n");
    });
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 2 \n");
    });
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 3 \n");
    });
    printf("wait 1 2 3 \n");
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    printf("task 1 2 3 finished \n");
    dispatch_release(group);
    group = dispatch_group_create();
    // Add a task to the group
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 4 \n");
    });
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 5 \n");
    });
    dispatch_group_async(group, aDQueue, ^{
        printf("task 6 \n");
    });
    printf("wait 4 5 6 \n");
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    printf("task 4 5 6 finished \n");
    dispatch_release(group);

有时候我们也可以将设定一个数据在queue中也可以定义一个结束函数

dispatch_set_finalizer_f 是在dispatch_release时候被调用

    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.CriticalTaskQueue", NULL);
    if (serialQueue)
    {
        dispatch_set_context(serialQueue, self);
        dispatch_set_finalizer_f(serialQueue, &myFinalizerFunction);
    }

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    // Add a task to the group
    dispatch_group_async(group, serialQueue, ^{
        printf("task 1 \n");
    });

    dispatch_group_async(group, serialQueue, ^{
        printf("task 2 \n");
    });

    dispatch_group_async(group, serialQueue, ^{
        printf("task 3 \n");
    });
    printf("wait 1 2 3 \n");
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    dispatch_release(group);
    dispatch_release(serialQueue);