前言：一塊資源可能會被多個執行緒共享，也就是多個執行緒可能會訪問同一塊資源，比如多個執行緒訪問同一個物件、同一個變數、同一個檔案和同一個方法等。因此當多個執行緒訪問同一塊資源時，很容易會發生資料錯誤及資料不安全等問題。因此要避免這些問題，我們需要使用“執行緒鎖”來實現。

一、使用關鍵字

優點：使用@synchronized關鍵字可以很方便地建立鎖物件，而且不用顯式的建立鎖物件。

缺點：會隱式新增一個異常處理來保護程式碼，該異常處理會在異常丟擲的時候自動釋放互斥鎖。而這種隱式的異常處理會帶來系統的額外開銷，為優化資源，你可以使用鎖物件。

二、“Object－C”語言

條件鎖，遞迴或迴圈方法時使用此方法實現鎖，可避免死鎖等問題。

使用此方法可以指定，只有滿足條件的時候才可以解鎖。

4）NSDistributedLock（分散式鎖）

在IOS中不需要用到，也沒有這個方法，因此本文不作介紹，這裡寫出來只是想讓大家知道有這個鎖存在。

如果想要學習NSDistributedLock的話，你可以建立MAC OS的專案自己演練，方法請自行Google，謝謝。

三、C語言

執行緒安全 —— 鎖

一、使用關鍵字：

1）@synchronized

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    @synchronized(person) {
        [person personA];
        [NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 執行緒休眠3秒
    }
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    @synchronized(person) {
        [person personB];
    }
});
 

關鍵字@synchronized的使用，鎖定的物件為鎖的唯一標識，只有標識相同時，才滿足互斥。如果執行緒B鎖物件person改為self或其它標識，那麼執行緒B將不會被阻塞。你是否看到@synchronized(self) ，也是對的。它可以鎖任何物件，描述為@synchronized(anObj)。

二、Object－C語言

1）使用NSLock實現鎖

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];
// 建立鎖
NSLock *myLock = [[NSLock alloc] init];

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0
 
), ^{
    [myLock lock];
    [person personA];
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    [myLock unlock];
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    [myLock lock];
    [person personB];
    [myLock unlock];
}); 

程式執行結果：執行緒B會等待執行緒A解鎖後，才會去執行執行緒B。如果執行緒B把lock和unlock方法去掉之後，則執行緒B不會被阻塞，這個和synchronized的一樣，需要使用同樣的鎖物件才會互斥。

NSLock類還提供tryLock方法，意思是嘗試鎖定，當鎖定失敗時，不會阻塞程序，而是會返回NO。你也可以使用lockBeforeDate:方法，意思是在指定時間之前嘗試鎖定，如果在指定時間前都不能鎖定，也是會返回NO。

注意：鎖定(lock)和解鎖(unLock)必須配對使用

2）使用NSRecursiveLock類實現鎖 

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];
// 建立鎖物件
NSRecursiveLock *theLock = [[NSRecursiveLock alloc] init];

// 建立遞迴方法
static void (^testCode)(int);
testCode = ^(int value) {
    [theLock tryLock];
    if (value > 0)
    {
        [person personA];
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        testCode(value - 1);
    }
    [theLock unlock];
};

//執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    testCode(5);
});

//執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    [theLock lock];
    [person personB];
    [theLock unlock];
});

如果我們把NSRecursiveLock類換成NSLock類，那麼程式就會死鎖。因為在此例子中，遞迴方法會造成鎖被多次鎖定（Lock），所以自己也被阻塞了。而使用NSRecursiveLock類，則可以避免這個問題。

3）使用NSConditionLock（條件鎖）類實現鎖：

使用此方法可以建立一個指定開鎖的條件，只有滿足條件，才能開鎖。

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];
// 建立條件鎖
NSConditionLock *conditionLock = [[NSConditionLock alloc] init];

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    [conditionLock lock];
    [person personA];
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    [conditionLock unlockWithCondition:10];
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    [conditionLock lockWhenCondition:10];
    [person personB];
    [conditionLock unlock];
});

執行緒A使用的是lock方法，因此會直接進行鎖定，並且指定了只有滿足10的情況下，才能成功解鎖。

unlockWithCondition:方法，建立條件鎖，引數傳入“整型”。lockWhenCondition:方法，則為解鎖，也是傳入一個“整型”的引數。

三、C語言

1）使用pthread_mutex_t實現鎖

注意：必須在標頭檔案匯入：#import <pthread.h>

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];

// 建立鎖物件
__block pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    [person personA];
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    [person personB];
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
});

實現效果和上例的相一致

2）使用GCD實現“鎖”（訊號量）

GCD提供一種訊號的機制，使用它我們可以建立“鎖”（訊號量和鎖是有區別的，具體請自行百度）。

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];

// 建立並設定信量
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    [person personA];
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    [person personB];
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});

效果也是和上例介紹的相一致。

我在這裡解釋一下程式碼。dispatch_semaphore_wait方法是把訊號量加1，dispatch_semaphore_signal是把訊號量減1。

我們把訊號量當作是一個計數器，當計數器是一個非負整數時，所有通過它的執行緒都應該把這個整數減1。如果計數器大於0，那麼則允許訪問，並把計數器減1。如果為0，則訪問被禁止，所有通過它的執行緒都處於等待的狀態。

3）使用POSIX（條件鎖）建立鎖

// 例項類person
Person *person = [[Person alloc] init];

// 建立互斥鎖
__block pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
// 建立條件鎖
__block pthread_cond_t cond;
pthread_cond_init(&cond, NULL);

// 執行緒A
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    [person personA];
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
});

// 執行緒B
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    [person personB];
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
});

效果：程式會首先呼叫執行緒B，在5秒後再呼叫執行緒A。因為線上程A中建立了等待條件鎖，執行緒B有啟用鎖，只有當執行緒B執行完後會啟用執行緒A。

pthread_cond_wait方法為等待條件鎖。

pthread_cond_signal方法為激動一個相同條件的條件鎖。

簡單總結：

一般來說，如果專案不大，我們都會偷點懶，直接使用關鍵字@synchronized建立鎖，懶人方法。其次可以使用蘋果提供的OC方法，最後才會去使用C去建立鎖。

本文參考文章：

博文作者：GarveyCalvin

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