iOS 幾種常用鎖介紹
阿新 • • 發佈：2021-10-06
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- NSLock
- NSLock是Cocoa提供給我們最基本的鎖物件，這也是我們經常使用的，除lock和unlock外，NSLock還提供了tryLock和lockBeforeDate:兩個方法，前一個方法會嘗試加鎖，如果鎖不可用（已經被鎖住），並不會阻塞執行緒，直接返回NO。後一個方法則會在指定的Date之前嘗試加鎖，如果在指定的時間內都不能加鎖，則返回NO
- synchronized（互斥鎖）
- synchronized會建立一個異常捕獲handler和一些內部的鎖，所以使用@synchronized替換普通鎖的代價是要付出更多的時間消耗
- 建立給給@synchronized指令的物件是一個用來區別保護塊的唯一識別符號。如果你在兩個不同的執行緒裡面執行上述方法，每次在一個執行緒傳遞了一個不同的物件給anObj引數，那麼每次都將會擁有它的鎖，並持續處理，中間不會被其他執行緒阻塞。然而如果你傳遞的是同一個物件，那麼多個執行緒中的一個執行緒會首先獲得該鎖，而其他執行緒將會被阻塞，直到第一個執行緒完成它的臨界區
- 作為一個預防措施。@synchronized塊隱式的新增一個異常處理例程來保護程式碼，該處理例程會在異常丟擲的時候自動的釋放互斥鎖，這就意味著為了使用@synchronized指令，你必須在你的程式碼中啟用異常處理。如果你不想讓隱式的異常處理例程帶來額外的開銷，那麼可以使用其他的鎖
- atomic
- atomic只是給成員變數的set和get方法加了一個鎖，防止多執行緒一直去讀寫這個成員變數。但這也僅僅是對讀寫的鎖定，並不是執行緒安全。而且使用atomic比nonatomic慢了將近20倍
- OSSpinlock
- 自旋鎖
- 耗時最少
- 自旋鎖幾乎不進入核心，僅僅是重新載入自旋鎖
- 如果自旋鎖被佔用時間在一百納秒以內，效能還是比較高的，因為減少了代價較高的系統呼叫和一系列的上下文切換
- 但是該鎖不是萬能的，如果該鎖佔用的時間比較多的時候，使用該鎖會導致佔用的cpu較多
- pthread_mutex
- 是底層的API，在各種加鎖方式中屬於效能比較高的
- 如果自旋鎖佔用的時間比較多，那麼使用pthread是一個不錯的選擇
- NSConditionLock（條件鎖）
- 條件鎖與特定的使用者定義的條件有關，它可以確保一個執行緒可以獲取滿足一定條件的鎖
- 內部涉及到訊號量機制，一旦一個執行緒獲取鎖以後，它可以放棄鎖並設定相關條件，這時候其他執行緒競爭該鎖
- 執行緒之間的競爭激烈，涉及到條件鎖檢測、執行緒間通訊，系統呼叫、下文切換比較頻繁
- NSRecursiveLock遞迴鎖
- NSRecursiveLock實際上定義的是一個遞迴鎖，這個鎖可以被同一執行緒多次請求，而不會引起死鎖。這主要是用在迴圈或者遞迴操作中
- 總結：
- 如果只是粗略的使用鎖，不考慮效能可以使用synchronized
- 如果對效率有較高的要求，採用OSSpinLock
- 因為pthread的鎖也是使用OSSpinLock實現的，而且在OSSpinLock的實現過程中，並沒有進入系統kernel，使用OSSpinLock可以節省系統呼叫和上下文切換
- NSLock/NSConditionLock/NSRecursiveLock耗時接近。220ms左右
- dispatch_barrier_async的效能並沒有我們想象中的那樣好，這與執行緒同步排程開銷有關
作者：深度碼農患者
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來源：簡書
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