ios 多线程的故事3

前文我们说了线程的状态和属性,下面我们继续学习多线程

在开发过程中,为了提高程序的运行效率和用户体验,我们经常使用多线程。在使用多线程的过程中,难免会遇到资源竞争问题。我们采用锁的机制来确保线程安全。

线程安全

当一个线程访问数据的时候,其他的线程不能对其进行访问,直到该线程访问完毕。即,同一时刻,对同一个数据操作的线程只有一个。只有确保了这样,才能使数据不会被其他线程污染。而线程不安全,则是在同一时刻可以有多个线程对该数据进行访问,从而得不到预期的结果。

比如写文件和读文件,当一个线程在写文件的时候,理论上来说,如果这个时候另一个线程来直接读取的话,那么得到将是不可预期的结果。

为了线程安全,我们可以使用锁的机制来确保,同一时刻只有同一个线程来对同一个数据源进行访问。

简单说多个线程进行读写操作时,仍然能够得到正确结果,被称为线程安全,  要实现线程安全,必须要用到

主线程(UI线程)

几乎所有UIKit􏰀提供的类都是线程不安全的,所有更新UI的操作都在主线程上执行

所有包含MSMutable的类都是线程不安全的

约定:所有更新 UI 的操作都必须主线程上执行!

在开发过程中我们通常使用以下几种锁。

1.  NSLock

2.  NSRecursiveLock

3.  NSCondition

4.  NSConditionLock

5.  pthread_mutex

6.  pthread_rwlock

7.  POSIX Conditions

8.  OSSpinLock

9.  os_unfair_lock

10.  dispatch_semaphore

11.  @synchronized

这里主要说@synchronized

资源共享问题

1.  共享资源

1). 1 个资源可能会被多个线程共享,也就是多个线程可能会访问同一块资源

2). 比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件

2.  当多个线程访问同一块资源时,很容易引发数据错乱和数据安全问题

解决办法

互斥锁

@synchronized(锁对象) {// 需要锁定的代码  }

互斥锁使用了线程同步技术,  线程同步的意思是:多条线程按顺序地执行任务

互斥锁原理

1.  每一个对象(NSObject)内部都有一个锁(变量)

2.  当有线程要进入synchronized到代码块中会先检查对象的锁是打开还是关闭状态

  1).  默认锁是打开状态(1),如果是线程执行到代码块内部 会先上锁(0)

  2).  如果锁被关闭,再有线程要执行代码块就先等待,直到锁打开才可以进入

3.  线程执行到synchronized

  1). 检查锁状态 如果是开锁状态(1),转到 2) ,如果上锁(0) 转到 5)

  2). 上锁(0)

  3). 执行代码块

  4). 执行完毕 开锁(1)

  5). 线程等待(就绪状态)

加锁后程序执行的效率比不加锁的时候要低,因为要线程要等待锁,但是锁保证了多个线程同时操作全局变量的安全性

举一个流行的卖票实例

问题分析

问题解决

解决的关键:—— 锁定资源的读写代码

同一时间内,只允许一条线程对资源进行读写操作!

定义属性 —— 共享资源

1. 在私有扩展中定义票数属性

@interface ViewController()/// 票数

@property(nonatomic,assign)NSIntegertickets;

@end

2.在 viewDidLoad 中设置初始票数

- (void)viewDidLoad {

    [superviewDidLoad];

    _tickets =20;

}

卖票逻辑代码实现

- (void)saleTickets {

// 循环将所有的票售完

while(YES) {

// 模拟延时

[NSThreadsleepForTimeInterval:1.0];

// 读取票数

if(self.tickets>0) {

self.tickets--;

NSLog(@"剩余票数 %zd %@",self.tickets, [NSThreadcurrentThread]);       

 }else{

NSLog(@"来晚了,没票了 %@", [NSThreadcurrentThread]);

break;

        }

    }

}

注意:在线程代码中,不要直接访问成员变量

在touchBegan方法中建立两个线程,模拟两个窗口卖票

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent*)event {

NSThread * t1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];

    t1.name=@"售票员 A";

    [t1 start];

NSThread*t2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];

    t2.name=@"售票员 B";

    [t2 start];}

运行测试,票乱了

添加互斥锁

// 循环将所有的票售完

while(YES) {

// 模拟延时

[NSThreadsleepForTimeInterval:1.0];

// 添加互斥锁,锁定票数属性的读/写操作

@synchronized(self) {/

/ 读取票数if(self.tickets>0) {

self.tickets--;

NSLog(@"剩余票数 %zd %@",self.tickets, [NSThreadcurrentThread]); 

           }else{

NSLog(@"来晚了,没票了 %@", [NSThreadcurrentThread]);

break;

            }

        }

    }

互斥锁小结

1.  保证锁内的代码,同一时间,只有一条线程能够执行!

2.  互斥锁的锁定范围,应该尽量小,锁定范围越大,效率越差!

互斥锁参数

1.  能够加锁的任意NSObject对象

2.  注意:锁对象一定要保证所有的线程都能够访问

3.  如果代码中只有一个地方需要加锁,大多都使用self,这样可以避免单独再创建一个锁对象

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