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GCD死锁探讨

先看一个简单程序：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
    NSLog(@"开始运行%@",[NSThread currentThread]);
    [self longTimeTask];
    NSLog(@"运行完毕%@",[NSThread currentThread]);
}

- (void)longTimeTask{
    NSLog(@"任务开始执行%@",[NSThread currentThread]);
    sleep(10);
    NSLog(@"任务执行完毕%@",[NSThread currentThread]);
}
/*输出结果：
2017-10-12 09:46:45.176989+0800 GCDLearnAdvanced[910:54133] 开始运行<NSThread: 0x608000065d40>{number = 1, name = main}
2017-10-12 09:46:45.177220+0800 GCDLearnAdvanced[910:54133] 任务开始执行<NSThread: 0x608000065d40>{number = 1, name = main}
2017-10-12 09:46:55.178354+0800 GCDLearnAdvanced[910:54133] 任务执行完毕<NSThread: 0x608000065d40>{number = 1, name = main}
2017-10-12 09:46:55.178486+0800 GCDLearnAdvanced[910:54133] 运行完毕<NSThread: 0x608000065d40>{number = 1, name = main}
*/

可以看出，viewDidLoad执行了第一句打印后，会跳入longTimeTask这个函数执行，直到longTimeTask执行完毕，才会返回到viewDidLoad中继续执行下一句。这里重点是程序是顺序执行的，只有执行完上一个后才会继续往下执行。

看一个死锁案例：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
    NSLog(@"开始运行%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t serialMQ = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_sync(serialMQ, ^{
        NSLog(@"task %@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"运行完毕%@",[NSThread currentThread]);
}
/*输出结果：
2017-10-12 09:59:13.885921+0800 GCDLearnAdvanced[1007:72128] 开始运行<NSThread: 0x608000075540>{number = 1, name = main}
(lldb) 
*/

可以看到，只打印“开始运行”就再也没有响应了，已经造成了死锁。
分析程序理论执行：viewDidLoad开始执行，首先打印“开始运行”，接着执行dispatch_sync()函数，dispatch_sync把一个block添加到主队列中，等待dispatch_sync()执行完毕后 viewDidLoad继续往下执行--打印“运行完毕”。而实际却只打印了“开始运行”，那么肯定是dispatch_sync()函数出现了问题。那么dispatch_sync()出了什么问题呢，继续分析

dispatch_sync() API解释：Submits a block object for execution on a dispatch queue and waits until that block completes.
也就是这个block不执行完的话这个函数永远没有返回，也就是永远没有执行完毕。
主队列dispatch_get_main_queue() ，是特殊的串行队列，任务会先进先出的一个一个在主线程执行。程序中的所有内容都在主队列上运行，除了显式地发送到另一个队列的代码除外。在主队列的代码总是运行在主线程上

深入分析死锁原因，在此案例中，viewDidLoad先被加入主队列，随后dispatch_sync()再把一个block加入主队列，遵循先进先出原理，viewDidLoad相当于队列的队头，block要想执行必须等待viewDidLoad执行完毕后才会执行。但是对于viewDidLoad函数来说 dispatch_sync函数中block不执行完这个函数就相当于永远没有执行完毕，viewDidLoad函数没办法继续往下执行。这样就造成了相互等待，viewDidLoad函数等待dispatch_sync函数执行完毕，它才能继续往下执行；dispatch_sync函数等待viewDidLoad执行完毕，这样它的block才能执行，最终导致死锁。

再分析一个案例：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
    NSLog(@"开始运行%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t serialQ = dispatch_queue_create("customSerial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(serialQ, ^{
         NSLog(@"任务 A %@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"运行完毕%@",[NSThread currentThread]);
}
/*输出结果：
2017-10-12 11:08:16.259113+0800 GCDLearnAdvanced[1289:165769] 开始运行<NSThread: 0x60c000065040>{number = 1, name = main}
2017-10-12 11:08:16.259387+0800 GCDLearnAdvanced[1289:165769] 任务 A <NSThread: 0x60c000065040>{number = 1, name = main}
2017-10-12 11:08:16.259510+0800 GCDLearnAdvanced[1289:165769] 运行完毕<NSThread: 0x60c000065040>{number = 1, name = main}
*/

可以看到程序正常执行，没有造成死锁。为什么呢？根据主队列同步死锁原因，我们很容易就能分析出，dispatch_sync函数中的block任务是在自定义串行队列中分配执行的，所以不会死锁。
viewDidLoad执行到dispatch_sync函数等待其运行完毕时，dispatch_sync()向“customSerial”串行队列添加了一个同步block，而在“customSerial”串行队列中，block的执行不需要等待viewDidLoad的执行，因为它们并没有在同一个队列中。这样block中任务在主线程执行完毕后函数返回，viewDidLoad继续正常往下执行（造成死锁需要互相等待 死锁_百度百科）

再分析最后一个案例：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view from its nib.
    NSLog(@"开始运行%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t serialQ = dispatch_queue_create("customSerial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(serialQ, ^{
        NSLog(@"任务 A Begin %@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_sync(serialQ, ^{
            NSLog(@"任务B %@",[NSThread currentThread]);
        });
        NSLog(@"任务 A End %@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"运行完毕%@",[NSThread currentThread]);
}
/*输出结果：
2017-10-12 11:16:05.993607+0800 GCDLearnAdvanced[1337:174414] 开始运行<NSThread: 0x60000007dbc0>{number = 1, name = main}
2017-10-12 11:16:05.993888+0800 GCDLearnAdvanced[1337:174414] 运行完毕<NSThread: 0x60000007dbc0>{number = 1, name = main}
2017-10-12 11:16:05.993914+0800 GCDLearnAdvanced[1337:174445] 任务 A Begin <NSThread: 0x60c000469900>{number = 3, name = (null)}
(lldb) 
*/

可以看到程序执行完“任务A Begin”就死锁了。
分析函数，在viewDidLoad执行一个异步+串行任务A，任务A执行一个同步+串行任务B。我们可以看到程序是在dispatch_sync这个地方死锁了。为什么这个同步+自定义串行队列会死锁呢，上面案例就没有死锁？看明白的小伙伴应该就能发现死锁的特点了，在同一串行队列添加同步任务就会造成死锁。
分析这个案例，在任务A中执行dispatch_sync函数时，dispatch_sync函数向串行队列“customSerial”添加了一个block任务B，串行队列“customSerial”一次执行一个任务的，dispatch_sync()中的block任务B必须等到前一个任务执行完毕，可“customSerial”正在执行的任务就是被dispatch_sync()阻塞了的那个，于是又发生了死锁。

最终我们得出的结论是 在同一个串行队列中添加同步任务会导致死锁。

下一篇 iOS多线程梳理-GCD(3)

相关参考：
https://stackoverflow.com/questions/41312006/sync-call-serial-queue-created-in-main-is-ok-while-sync-call-main-queue-in-main
http://www.jianshu.com/p/bbabef8aa1fe