iOS開發(fā)中多線程的安全隱患總結(jié)
資源共享
1塊資源可能會被多個線程共享，也就是多個線程可能會訪問同一塊資源
比如多個線程訪問同一個對象、同一個變量、同一個文件
當多個線程訪問同一塊資源時，很容易引發(fā)數(shù)據(jù)錯亂和數(shù)據(jù)安全問題
一、解決方案
解決方案：使用線程同步技術(shù)（同步，就是協(xié)同步調(diào)，按預定的先后次序進行）
常見的線程同步技術(shù)是：加鎖
1、OSSpinLock
OSSpinLock叫做”自旋鎖”，等待鎖的線程會處于忙等（busy-wait）狀態(tài)，一直占用著CPU資源
目前已經(jīng)不再安全，可能會出現(xiàn)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題
如果等待鎖的線程優(yōu)先級較高，它會一直占用著CPU資源，優(yōu)先級低的線程就無法釋放鎖
需要導入頭文件#import<libkern/OSAtomic.h>
2、os_unfair_lock
os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock，從iOS10開始才支持
從底層調(diào)用看，等待os_unfair_lock鎖的線程會處于休眠狀態(tài)，并非忙等
需要導入頭文件#import<os/lock.h>
3、pthread_mutex
mutex叫做”互斥鎖”，等待鎖的線程會處于休眠狀態(tài)
需要導入頭文件#import<pthread.h>
pthread_mutex–普通鎖
pthread_mutex–遞歸鎖
pthread_mutex–條件
4、NSLock
NSLock是對mutex普通鎖的封裝
5、NSRecursiveLock
NSRecursiveLock也是對mutex遞歸鎖的封裝，API跟NSLock基本一致
6、NSCondition
NSCondition是對mutex和cond的封裝
7、NSConditionLock
NSConditionLock是對NSCondition的進一步封裝，可以設置具體的條件值
8、dispatch_semaphore
semaphore叫做”信號量”
信號量的初始值，可以用來控制線程并發(fā)訪問的最大數(shù)量
信號量的初始值為1，代表同時只允許1條線程訪問資源，保證線程同步
9、dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
直接使用GCD的串行隊列，也是可以實現(xiàn)線程同步的
10、@synchronized
@synchronized是對mutex遞歸鎖的封裝
源碼查看：objc4中的objc-sync.mm文件(蘋果源碼官方地址)
@synchronized(obj)內(nèi)部會生成obj對應的遞歸鎖，然后進行加鎖、解鎖操作
二、iOS線程同步方案性能比較
原則：
普通鎖比遞歸鎖性能好
語言越高級，封裝的邏輯越多，性能也就越差（所有語言都如此）
實際測試
性能從高到低排序
os_unfair_lock // 缺點：iOS10才支持
OSSpinLock // 缺點：可能出現(xiàn)優(yōu)先級反轉(zhuǎn) 已經(jīng)不再安全 蘋果也不推薦使用
dispatch_semaphore // 推薦使用
pthread_mutex // 優(yōu)點：跨平臺 互斥鎖（普通鎖） 推薦使用
dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL) // c
NSLock // oc
NSCondition // oc
pthread_mutex(recursive) // 遞歸鎖
NSRecursiveLock // oc
NSConditionLock // oc
@synchronized // 遞歸鎖 oc
三、自旋鎖、互斥鎖 選擇
自旋鎖：等待狀態(tài)處于忙等
互斥鎖：等待狀態(tài)處于休眠
1、什么情況使用自旋鎖比較劃算？
預計線程等待鎖的時間很短
加鎖的代碼（臨界區(qū)）經(jīng)常被調(diào)用，但競爭情況很少發(fā)生
CPU資源不緊張
多核處理器
2、什么情況使用互斥鎖比較劃算？
預計線程等待鎖的時間較長
單核處理器
臨界區(qū)有IO操作
臨界區(qū)代碼復雜或者循環(huán)量大
臨界區(qū)競爭非常激烈
四、讀寫鎖
場景：
同一時間，只能有1個線程進行寫的操作
同一時間，允許有多個線程進行讀的操作
同一時間，不允許既有寫的操作，又有讀的操作
上面的場景就是典型的“多讀單寫”，經(jīng)常用于文件等數(shù)據(jù)的讀寫操作，iOS中的實現(xiàn)方案有：
1、讀寫鎖：pthread_rwlock
等待鎖的線程會進入休眠
2、dispatch_barrier_async
這個函數(shù)傳入的并發(fā)隊列必須是自己通過dispatch_queue_cretate創(chuàng)建的
如果傳入的是一個串行或是一個全局的并發(fā)隊列，那這個函數(shù)便等同于dispatch_async函數(shù)的效果
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