iOS 开发中的锁相关

加锁是实现线程同步方案很重要的一种方式，在iOS中，还是有很多种类型的锁，他们适用不同的场景，当然也存在不同的问题，以下就是各种锁的应用和注意点。

OSSpinLock
自旋锁，目前已经废弃，他叫自旋锁的原因就是因为他在等待加锁的时候，一直处于忙等状态，类似于
while(suo){
}
一直在运行中，判断锁的状态，它存在的问题就是优先级翻转，如果我们设置后进入的线程的优先级较高，那么系统会优先执行这个线程，内部加锁的线程就一直处于等待系统分配时间的状态，也就造成了死锁。
使用

#import <libkern/OSAtomic.h>
   OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT;
   OSSpinLockLock(lock);
   OSSpinLockUnlock(lock);
   OSSpinLockTry(lock);

os_unfair_lock
这属于低级锁，在没事的时候处于睡眠状态等待，可以加锁，通过内核通知唤醒，可以代替OSSpinLock使用。

 #import <os/lock.h>
    os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
    os_unfair_lock_lock(&lock);
    os_unfair_lock_unlock(&lock);
    os_unfair_lock_trylock(&lock);

pthread_mutex
互斥锁，这是跨平台使用的一种锁，比较底层，iOS中很多面向对象的锁NSLock这些，都是封装的这种锁，这种锁，可以设置属性，变成递归锁（允许你同一条线程重复加锁）和条件条件锁。
先看递归锁

 //初始化锁属性
    pthread_mutexattr_t attr;
    pthread_mutexattr_init(&attr);
    pthread_mutexattr_settype(&attr, 2);  //这里的2 就是递归锁
    //初始化
    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);
    
    //销毁锁和锁属性
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_mutexattr_destroy(&attr);

   pthread_mutex_trylock(&mutex); //不会阻塞，而是会继续执行
意思就是，当所被使用了，或者所没有初始化的时候，加锁失败，这个会返回一个int值，除了0都是加锁失败，然后继续执行。

     条件锁
     pthread_cond_t con;
    pthread_cond_init(&con, NULL);
   //等待
    pthread_cond_wait(&con, &mutex);
  //发出可以执行的信号
    pthread_cond_signal(&con);
 //所有等待整个信号的线程都可以执行了
    pthread_cond_broadcast(&con);

是不是很眼熟，可信号量很像

注意使用pthread_mutex，最后都要销毁

NSLock
普通锁，这个锁就是对pthread_mutex普通锁的封装，使用的API
就是

[lock lock]
[lock unLock]

NSRecursiveLock
看名字就知道了，递归锁，允许同一个线程不断加锁，是对pthread_mutex递归锁的封装

一般这种情况下，锁还没解开，你又来了，死锁，但是递归锁允许通一把锁重复加锁。
   NSRecursiveLock * recurlock = [[NSRecursiveLock alloc]init];
-(void)lock1{
    [recurlock lock];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        [self lock1];
    }
    [recurlock unlock];

NSCondition
条件所，对pthread_mutex的条件锁的简单封装

- (void)wait;
- (BOOL)waitUntilDate:(NSDate *)limit;
- (void)signal;
- (void)broadcast;

NSConditionLock
是对pthread_mutex条件锁的进一步封装，可以设置具体的数字条件

- (void)lockWhenCondition:(NSInteger)condition;
- (BOOL)tryLock;
- (BOOL)tryLockWhenCondition:(NSInteger)condition;
- (void)unlockWithCondition:(NSInteger)condition;
- (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit;
- (BOOL)lockWhenCondition:(NSInteger)condition beforeDate:(NSDate *)limit;

@synchronized
这也是对pthread_mutex递归锁的封装，使用起来比较简单

 @synchronized (<#token#>) {
        <#statements#>
    }

但是很多人都说他的性能较差，那么差在什么地方呢？加锁解锁使用的是pthread_mutex，性能不差，差的是寻找锁的过程，根据传入token的不同，生成不同的锁，锁存在一个全局map中，使用了拉链法拓展，所以找锁的过程是消耗性能的地方（另开一篇文章讲讲@synchronized底层的实现）。

其他的线程同步方案

atomic
在set get方法内部添加了自旋锁，保证线程同步，但是影响一定的性能

 // Atomic retain release world
    spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
    slotlock.lock();
    id value = objc_retain(*slot);
    slotlock.unlock();

信号量
当我们设置信号量通过线程数量为1 的时候，也是能实现线程同步的。

以上都是一些线程同步的方案，大部分是锁的实现方式。

关于锁，我们看到有自旋锁、互斥锁、递归锁，他们的分类是怎么样的呢？
目前上边介绍的大类就是自旋锁和互斥锁；
自旋锁就是不断访问锁，询问锁是否可用，占用CPU资源。
互斥锁分为递归锁和非递归锁，递归锁允许同一条线程重复加锁，也就是同一条线程，只是对锁的引用计数++，还是会继续执行。
互斥锁维护一个队列，如果锁被使用，将线程加入队列，等待唤醒。

关于锁的性能，参考其他人的测试如下

OSSpinLock
dipatch_semaphore
prethad_mutex
NSLock
NSCondition
pthread_mutex(recursice)
NSRecuresiceLock
NSConditionLock
@synchronized

拓展一点其他，在多线程开发中，一般都是多读单写的要求；实际的场景，买票；查询有多少票的时候可以多条线程查，但是要改变票的数量的时候，只能有一个线程来改，并且改的时候，就不能查了。
实现这个功能，一般有读写锁、栅栏函数等。

读写锁

读
 pthread_rwlock_rdlock(&_lock);
 pthread_rwlock_unlock(&_lock);
写
 pthread_rwlock_wrlock(&_lock);
 pthread_rwlock_unlock(&_lock);

栅栏函数

dispatch_barrier_async
他的实现原理，就是操作队列，当前任务block执行完之前，后续block 不会执行，dispatch_barrier_async前边的block会并发执行。

使用这个注意：要自己建一条队列，否则就是async得形式