【iOS】多线程 锁问题总结

文章目录

  • 前言
    • 1. 你理解的多线程
      • 优点
      • 缺点
    • 2. atomic 和 nonatomic 的区别及其作用
    • 3. GCD的队列类型 - 三种队列类型
    • 4. GCD的死锁问题
    • 5. 多线程之间的区别和联系
    • 6. 进程和线程？
        • 进程间的通信方式
        • 线程间的通信方式
    • 6. iOS的线程安全手段如何保证

前言

iOS 锁和多线程的总结

1. 你理解的多线程

多线程是同时执行多个线程（子任务）的能力，用于提高程序性能和响应性。它允许在一个程序中并发地处理多个任务。

  • 并发：在一个时间段多个线程同时进行，计算机通过切换不同的线程实现多线程任务。

优点

  1. 大大提高了程序的运行速度。
  2. 使用线程可以把占据时间较长的任务放到后面去处理，从而提升用户的体验。

缺点

  1. 如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换。
  2. 更多的线程需要更多的内存空间。

2. atomic 和 nonatomic 的区别及其作用

  1. atomic原子操作：加锁，保证setter和getter存取方法的线程安全（仅仅对setter和getter方法加锁）。因为线程加锁，别的线程访问当前属性的时候会先执行完属性当前的操作。
  • 对同一对象的set和get的操作是顺序执行的。
  • 速度不快，因为要保证操作整体完成。
  • 线程安全，需要消耗大量系统资源为属性加锁。
  • 使用atomic并不能保证绝对的线程安全，因为atomic仅仅是对系统生成的的setter和getter方法加锁， 对于绝对保证线程安全的操作，需要使用更高级的方式处理，NSSpinLock, @syncronized 锁保证线程安全。
  1. nanatomic非原子操作，不加锁，线程执行快，但是多个线程访问同一个属性可能产生crash。
  • 不是默认的
  • 速度更快，如果有两个线程访问同一个属性可能造成crash。
  • 非线程安全
  1. atomic与nonatom的主要区别就是系统自动生成的getter/setter方法不一样
  • atomic系统自动生成的getter/setter方法会进行加锁操作。
  • nonatomic系统自动生成的getter/setter方法不会进行加锁操作。

⚠️：atomic修饰的属性,系统生成的 getter/setter 会保证 get、set 操作的完整性，不受其他线程影响。比如，线程 A 的 getter 方法运行到一半，线程 B 调用了 setter：那么线程 A 的 getter 还是能得到一个完好无损的对象。

3. GCD的队列类型 - 三种队列类型

  1. The main queue（主线程串行队列）与主线程功能相同，提交到main queue的任务会在主线程中执行。
dispatch_get_main_queue() 来获取
  1. Global queue（全局并发队列) 全局并发队列由整个进程共享，有 高 中（默认是中） 低和后台四个优先级别。
dispatch_get_global_queue() 可以设置优先级
  1. Custom queue(自定义队列) 可以串行,也可以并发。
dispatch_queue_create()

4. GCD的死锁问题

概念：所谓死锁，通常是两个线程A和B都卡住了，A在等B，B在等A，互相等待到值死锁。

  1. .主线程串行队列同步执行任务,在主线程运行时,会产生死锁
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3

分析：

  • dispatch_sync表示是一个同步线程；
  • dispatch_get_main_queue表示运行在主线程中的主队列；
  • 任务2是同步线程的任务。
  • 任务3需要等待任务2结束之后再执行.

为什么造成死锁？

  1. 首先执行任务1，这是肯定没问题的，只是接下来，程序遇到了同步线程，那么它会进入等待，等待任务2执行完，然后执行任务3。但这是主队列，是一个特殊的串行队列,有任务来，当然会将任务加到队尾，然后遵循FIFO原则执行任务。那么，现在任务2就会被加到最后，任务3排在了任务2前面

任务3要等任务2执行完才能执行，任务2又排在任务3后面，意味着任务2要在任务3执行完才能执行，所以他们进入了互相等待的局面。【既然这样，那干脆就卡在这里吧】这就是死锁。

请添加图片描述

  1. 同步异步互相嵌套
// 同步 + 异步 互相嵌套产生死锁
- (void)sync_async {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"1"); // 任务1
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2"); // 任务2
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3"); // 任务3
        });
        NSLog(@"4"); // 任务4
    });
    NSLog(@"5"); // 任务5
}

请添加图片描述
分析：首先通过自定义队列创建了dispatch_queue_create函数创建了一个DISPATCH_QUEUE_SERIAL的串行队列。

  1. 执行任务1.
  2. 遇到异步线程，将【任务2、同步线程、任务4】加入串行队列中。因为是异步线程，所以在主线程中的任务5不必等待异步线程中的所有任务完成；
  3. 因为任务5不必等待，所以2和5的输出顺序不能确定；
  4. 任务2执行完以后，遇到同步线程，这时，将任务3加入串行队列；
  5. 又因为任务4比任务3早加入串行队列，所以，任务3要等待任务4完成以后，才能执行。但是任务3所在的同步线程会阻塞，所以任务4必须等任务3执行完以后再执行。这就又陷入了无限的等待中，造成死锁。
    在这里插入图片描述
    主线程无限循环
- (void)async_loop {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"1"); // 任务1
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"2"); // 任务2
        });
        NSLog(@"3"); // 任务3
    });
    NSLog(@"4"); // 任务4
    while (1) {
    }
    NSLog(@"5"); // 任务5
    
    // a打印 4 1 / 1 4 顺序不定   
}

打印结果： 4 1 / 1 4 顺序不定

分析：

  • 先来看看都有哪些任务加入了Main Queue：【异步线程、任务4、死循环、任务5】。
  • 在加入到Global Queue异步线程中的任务有：【任务1、同步线程、任务3】。
  • 第一个就是异步线程，任务4不用等待，所以结果任务1和任务4顺序不一定。
  • 任务4完成后，程序进入死循环，Main Queue阻塞。但是加入到Global Queue的异步线程不受影响，继续执行任务1后面的同步线程。
  • 同步线程中，将任务2加入到了主线程，并且，任务3等待任务2完成以后才能执行。这时的主线程，已经被死循环阻塞了。所以任务2无法执行，当然任务3也无法执行，在死循环后的任务5也不会执行。

最终，只能得到1和4顺序不定的结果。

5. 多线程之间的区别和联系

在这里插入图片描述

GCD和NSOperation

  • GCD的执行效率更高，执行的是由Block构成的任务，是一个轻量级的数据结构，写起来更加方便
  • GCD只支持FIFO队列，NSOperationQueue可以通过设置最大并发数、设置优先级、添加依赖关系来调整执行顺序
  • NSOperation可以跨越队列设置依赖关系，GCD仅仅能通过栅栏等方法才能控制执行顺序
  • NSOperation更加面向对象，支持KVO，也可以通过继承等关系添加子类。
  • 所以如果我们需要考虑异步操作之间的顺序行、依赖关系，比如多线程并发下载等等，就使用NSOperation

GCD 与 NSThread 的区别

  • NSThread 通过 @selector 指定要执行的方法，代码分散, 依靠的是NSObject的分类实现的线程之间的通讯，如果要开线程必须创建多个线程对象。经常只用的是[NSTread current] 查看当前的线程。
  • NSThread是一个控制线程执行的对象，它不如NSOperation抽象，通过它我们可以方便的得到一个线程，并控制它。但NSThread的线程之间的并发控制，是需要我们自己来控制的，可以通过NSCondition实现。
  • GCD 通过 block 指定要执行的代码，代码集中, 所有的代码写在一起的，让代码更加简单，易于阅读和维护,不需要管理线程的创建/销毁/复用的过程！程序员不用关心线程的生命周期

6. 进程和线程？

参考：进程和线程的概念、区别及进程线程间通信
1. 基本概念：

  • 进程是对运行时程序的封装，是系统进行资源调度和分配的基本单位，实现了操作系统的并发。
  • 线程是进程的子任务，是CPU调度和分配的基本单位，用于保障程序执行的实时性，实现进程内部的并发。线程是操作系统可以识别的最小执行和调度单位。每个线程都肚子占用一个虚拟处理器等，每个线程完成不同的任务，但是共享同一地址空间（也就是同样的动态内存，映射文件，目标代码等等），打开的文件队列和其他内核资源。

2. 区别：

  • 一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。线程依赖于进程而存在。
  • 进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位
  • 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享进程的内存。（资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段（代码和常量），数据段（全局变量和静态变量），扩展段（堆存储）。但是每个线程拥有自己的栈段，栈段又叫运行时段，用来存放所有局部变量和临时变量。）
  • 进程间不会相互影响 ；线程：一个线程挂掉将导致整个进程挂掉

3. 通信方式：

进程间的通信方式

  1. 进程间通信主要包括管道、系统IPC（包括消息队列、信号量、信号、共享内存等）、以及套接字socket。
  2. 信号量（semaphore）与已经介绍过的 IPC 结构不同，它是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。信号量用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据。

线程间的通信方式

  1. 临界区：通过多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问；
  2. 互斥量Synchronized/Lock：采用互斥对象机制，只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限。因为互斥对象只有一个，所以可以保证公共资源不会被多个线程同时访问
  3. 信号量Semphare：为控制具有有限数量的用户资源而设计的，它允许多个线程在同一时刻去访问同一个资源，但一般需要限制同一时刻访问此资源的最大线程数目。
  4. 事件(信号)，Wait/Notify：通过通知操作的方式来保持多线程同步，还可以方便的实现多线程优先级的比较操作进程间通信的方式：

6. iOS的线程安全手段如何保证

参考：iOS中有哪些技术可以保证线程安全？
问：1块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，比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件。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。此时，我们需要用线程锁来解决。

线程数据安全的方法：

  1. natomic原子操作：使用atomic多线程原子性控制，atomic的原理给setter加上锁，getter不会加锁。
  2. 使用GCD实现atomic操作：给某字段的setter方法和getter方法加上同步队列；
- (void)setCount:(NSInteger)newcount
{
    dispatch_sync(_synQueue, ^{
         count = newcount;
    });
}
- (NSInteger)count
{
     __block NSInteger localCount;
     dispatch_sync(_synQueue, ^{
          localCount = count;
     });
     return localCount;
}
  • 互斥锁能够有效的防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题，但是需要消耗大量的CPU资源。
  1. 互斥锁： 使用互斥锁可以确保同一时间只有一个线程访问共享资源。例如@synchronized创建互斥锁
@synchronized (self) {
    // 访问共享资源的代码
}
  1. 自旋锁：自旋锁（Spin Lock）：自旋锁一种忙等待的锁，它会不断地尝试获取锁，直到成功为止。在Objective-C中，可以使用os_unfair_lock来创建自旋锁。
  2. 信号量（Semaphore）：信量是一种数器，用于控制同时访问某个资源的线程数量。
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
// 访问共享资源的代码
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
  1. 串行队列：串行队列（Serial Queue）：使用串行队列可以确保任务按顺序执行，从而避多个线程同时访问共享资源。可以使用GCD(Grand Central Dispatch）来创建串行队列。
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.serialQueue DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(serialQueue, ^{
    // 访问共享资源的代码
});

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/55211.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

HCIP——BGP基础

HCIP——BGP基础

BGP 一、BGP基础二、BGP的发展历史三、BGP在企业中的应用四、距离矢量型协议和路径矢量型协议五、BGP的特征六、BGP的对等关系七、BGP的数据包八、BGP的状态机九、BGP的工作过程十、BGP的路由黑洞十一、BGP的环路问题EBGP水平分割IBGP水平分割 十二、BGP的基本配置1、BGP的对等…
阅读更多...
mqtt协议流程图

mqtt协议流程图

转载于
阅读更多...
【机器学习】Classification using Logistic Regression

【机器学习】Classification using Logistic Regression

Classification using Logistic Regression 1. 分类问题2. 线性回归方法3. 逻辑函数（sigmod）4.逻辑回归5. 决策边界5.1 数据集5.2 数据绘图5.3 逻辑回归与决策边界的刷新5.4 绘制决策边界 附录 导入所需的库 import numpy as np %matplotlib widget imp…
阅读更多...
开源代码分享(9)—面向100%清洁能源的发输电系统扩展规划(附matlab代码)

开源代码分享(9)—面向100%清洁能源的发输电系统扩展规划(附matlab代码)

1.背景介绍 1.1摘要 本文提出了一种新颖的建模框架和基于分解的解决策略，将随机规划（SP）和鲁棒优化（RO）相结合，以应对协调中长期电力系统规划中的多重不确定性。从独立系统运营商（ISO&#xff…
阅读更多...
测试|性能测试相关理论

测试|性能测试相关理论

测试|性能测试相关理论（了解） 文章目录 测试|性能测试相关理论（了解）1.什么是性能测试生活中遇到的软件性能问题：性能测试定义：性能测试和功能测试有什么区别：性能好坏的评价指标影响一个软件性…
阅读更多...
Redis安装部署（基于windows平台）

Redis安装部署（基于windows平台）

redis简介 键值对存储数据库是NoSQL数据库的一种类型，也是最简单的NoSQL数据库。顾名思义，键值对存储数据库中的数据是以键值对的形式来存储的。常见的键值对存储数据库有Redis、Tokyo Cabinet/Tyrant、Voldemort以及Oracle BDB数据库。 Remote Diction…
阅读更多...
一起学算法（二维数组篇）

一起学算法（二维数组篇）

1.概念定义 1.矩阵的定义 矩阵A(nm)的定义时按照长方形排列的复数或实数集合，其中n代表的是行数，m代表的是列数。如下所示，代表的是一个4x3的矩阵 在Java中，我们可以用A[n][m]来代表一个n*m的矩阵，其中A[i][j]代表的是…
阅读更多...
2023年的深度学习入门指南(23) - ChatGLM2

2023年的深度学习入门指南(23) - ChatGLM2

2023年的深度学习入门指南(23) - ChatGLM2 在《在你的电脑上运行大模型》这一节，我们曾经介绍过ChatGLM模型，它是当时最好的中文大模型之一。现在，它又更新到了第二代，即ChatGLM2。 当时，我们的技术储备还不足&#…
阅读更多...
upload-labs详解------持续更新

upload-labs详解------持续更新

目录 注： 搭建： pass-01（前端绕过） pass-02（后缀绕过） pass-03（黑名单绕过） pass-04（Apache解析漏洞\.htaccess文件绕过） 注： 本项目提供的…
阅读更多...
Halcon学习之一维测量实战之测量矩形（一）

Halcon学习之一维测量实战之测量矩形（一）

一、采集图像 （1）测量充电器 测量充电器的引脚，然后每次旋转充电器，让测量矩形都跟着它转，这就是定位+测量， （2）测量钥匙 （3）测量瓶盖 我们后面还会涉及到拟合的问
阅读更多...
【Python】Web学习笔记_flask(1)——模拟登录

【Python】Web学习笔记_flask(1)——模拟登录

安装flask pip3 install flask 第一部分内容&#xff1a; 1、主页面输出hello world 2、根据不同用户名参数输出用户信息 3、模拟登录 from flask import Flask,url_for,redirectappFlask(__name__)app.route(/) def index():return hello worldapp.route(/user/<uname…
阅读更多...
IDEA中连接虚拟机 管理Docker

IDEA中连接虚拟机 管理Docker

IDEA中连接虚拟机 管理Docker &#x1f4d4; 千寻简笔记介绍 千寻简笔记已开源&#xff0c;Gitee与GitHub搜索chihiro-notes&#xff0c;包含笔记源文件.md&#xff0c;以及PDF版本方便阅读&#xff0c;且是用了精美主题&#xff0c;阅读体验更佳&#xff0c;如果文章对你有帮…
阅读更多...
阻塞队列BlockingQueue详解

阻塞队列BlockingQueue详解

一、阻塞队列介绍 1、队列 队列入队从队首开始添加&#xff0c;直至队尾&#xff1b;出队从队首出队&#xff0c;直至队尾&#xff0c;所以入队和出队的顺序是一样的 Queue接口 add(E) &#xff1a;在指定队列容量条件下添加元素&#xff0c;若成功返回true&#xff0c;若当前…
阅读更多...
Flask简介与基础入门

Flask简介与基础入门

一、了解框架 Flask作为Web框架&#xff0c;它的作用主要是为了开发Web应用程序。那么我们首先来了解下Web应用程序。Web应用程序 (World Wide Web)诞生最初的目的&#xff0c;是为了利用互联网交流工作文档。 1、一切从客户端发起请求开始。 所有Flask程序都必须创建一个程序…
阅读更多...
webScoket

webScoket

webScoket是什么&#xff1f; 支持端对端通讯可以由客户端发起&#xff0c;也可以有服务端发起用于消息通知、直播间讨论区、聊天室、协同编辑等 做一个简单的webScoket 客户端配置&#xff1a; 1、新建一个页面叫web-scoket.html <!DOCTYPE html> <html lang"…
阅读更多...
【CSS】ios上fixed固定定位的input输入框兼容问题

【CSS】ios上fixed固定定位的input输入框兼容问题

需求 &#xff1a; 实现一个简单的需求&#xff0c;上方是搜索框并且固定顶部&#xff0c;下方是滚动的内容list 问题 : 若如图上方使用固定定位, 下方用scroll-view, 在安卓上是没有问题的, 但是发现ios上会出现兼容问题 : 问题1: 当content list滚动到中间时再去搜索, 展…
阅读更多...
maven引入本地jar包的简单方式【IDEA】【SpringBoot】

maven引入本地jar包的简单方式【IDEA】【SpringBoot】

前言 想必点进来看这篇文章的各位&#xff0c;都是已经习惯了Maven从中央仓库或者阿里仓库直接拉取jar包进行使用。我也是&#x1f921;&#x1f921;。 前两天遇到一个工作场景&#xff0c;对接三方平台&#xff0c;结果对方就是提供的一个jar包下载链接&#xff0c;可给我整…
阅读更多...
明明已经安装字体，但IDEA、CLION无法找到思源黑体/Source Hans Sans的问题解决

明明已经安装字体，但IDEA、CLION无法找到思源黑体/Source Hans Sans的问题解决

IDEA、CLION的Jetbrain系列软件不支持非TrueType的中文字体&#xff0c;而Adobe官方给出的字体却不是TrueType的&#xff0c;所以便会导致Jetbrain系软件无法找到已安装的中文字体&#xff0c;因此我们需要安装TrueType的字体 请在以下Github链接中下载&#xff1a; TrueType思…
阅读更多...
java实现钉钉群机器人@机器人获取信息后，机器人回复

java实现钉钉群机器人@机器人获取信息后，机器人回复

1.需求 鉴于需要使用钉钉群机器人回复&#xff0c;人们提出的问题&#xff0c;需要识别提出的问题中的关键词&#xff0c;后端进行处理实现对应的业务逻辑 2.实现方式 用户群机器人&#xff0c;附带提出的问题&#xff0c;后端接收消息后识别消息内容&#xff0c;读取到关键…
阅读更多...
使用Three.js创建旋转的立方体

使用Three.js创建旋转的立方体

使用Three.js创建旋转的立方体 在本篇技术博客中&#xff0c;我们将介绍如何使用Three.js创建一个简单的场景&#xff0c;其中包含一个旋转的立方体。我们将学习如何设置场景、摄像机、立方体和渲染器&#xff0c;以及如何使用OrbitControls和gsap库来实现立方体的旋转动画和交…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023