多執行緒同步目的有以下幾個方面：第一，對一段程式碼的執行進行保護，如果同時執行一段程式碼，中間的臨時變數可能會互相干擾造成結果不對；第二，對資源的保護，多個執行緒執行不同的程式碼，但是可能涉及同一個資源；第三，訊息傳遞，一個執行緒通知另外一個執行緒發生了一件事。

iOS中常用執行緒同步方式：

NSLock

一個封裝了pthread_mutex的OC物件，常用於保護一個程式碼塊，如果NSLock物件已經被lock，當前執行緒放棄時間片並阻塞，等待鎖的釋放。

可以通過lockBeforeDate:限制一個鎖定的時間，獲取鎖的時候也可以使用tryLock:來避免阻塞。

NSLock有3點要注意：unlock的執行執行緒必須和lock相同，否則行為未定義；在同一個執行緒上lock兩次會造成死鎖；向未lock的物件傳送unlock會造成Crash。

NSRecursiveLock

NSRecursiveLock也是封裝了一個pthread_mutex，和NSLock不同的是在NSLock中pthread_mutex的型別是 PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK，而在NSRecursiveLock中pthread_mutex的型別是PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE。

在同一個執行緒上lock兩次會造成死鎖，但是一個執行緒在請求鎖之前可能不知道這個鎖是否已經被鎖定，亦或一個函式可能會被多次或者遞迴呼叫，如果貿然加鎖，就會造成死鎖，此種情況下，應該使用NSRecursiveLock。NSRecursiveLock允許一個執行緒多次獲取鎖（同時需要相應的釋放次數），對於沒有獲取鎖的執行緒而言，與NSLock功能一致。

NSConditionLock & NSCondition

NSLock是比較簡單的鎖，一個執行緒申請鎖，然後其他執行緒等待，當這個執行緒釋放鎖的時候，等待的執行緒哪個會被喚醒沒有定義。如果仍然使用NSLock，此時的解決方案就是執行緒在釋放鎖之前設定一個全域性的狀態，然後等待的執行緒獲取鎖之後，檢視狀態，如果不是自己要處理的情況，就釋放鎖，重新進入迴圈。但是這種方案有不可預測性，因為不知道應該被喚起的執行緒何時能獲取到鎖，其他執行緒不停的被喚起等待效能損失也非常大。

NSConditionLock就是解決這種情況的。NSConditionLock把條件變數封裝到了鎖中，核心根據是否滿足等待條件來決定是否讓執行緒獲得鎖。有兩個核心API：

-lockWhenCondition:如果滿足條件，就獲取鎖。

-unlockWithCondition:設定一個獲取鎖的條件並解鎖。

dispatch_semaphore_t

考慮另外一種場景，一個執行緒是生產者，生產了3個產品，然後有5個消費者執行緒等待。這是介於NSLock和NSConditionLock之間的場景，第一是有條件的，一共就3個產品；第二，不用區分執行緒，只要喚醒3個就可以。這時候無論使用NSLock還是使用NSConditionLock都不太方便。

dispatch_semaphore_t就是在這樣的場景下使用。dispatch_semaphore_t解決方案有3個核心函式：

dispatch_semaphore_create，建立一個訊號量，指定資源個數。

dispatch_semaphore_wait，等待訊號量，如果資源已經為0則阻塞執行緒，當資源大於0的時候被喚醒。

dispatch_semaphore_signal，傳送一個訊號量，將資源數+1。

這裡還有一個邏輯，就是如果資源數已經達到了初識設定的3個，生產者執行緒再signal也會被阻塞。在實際工程中，這個機制可以保護產品佇列的大小。

dispatch_barrier_async & dispatch_barrier_sync

還有一種場景，就是多個執行緒訪問一個資源，對於讀可以併發，但是對於寫需要獨佔，也就是所謂的讀寫鎖。

使用GCD的API可以實現這個需求。把一個block使用barrier的方式提交到並行佇列中，一旦這個block開始執行，佇列中其他的block就不能執行直到這個block執行完成。可以把寫操作寫在這個block中，然後讀操作寫在另外的block中使用一般的提交。就能實現讀併發，寫獨佔。

dispatch_barrier_async和dispatch_barrier_sync的區別是dispatch_barrier_sync會阻塞執行緒，直到提交的block執行完畢。

需要注意的是，要自己建立並行佇列，官方文件給出：

The queue you specify should be a concurrent queue that you create yourself using the dispatch_queue_create function. If the queue you pass to this function is a serial queue or one of the global concurrent queues, this function behaves like the dispatch_async function.

其實，對於讀寫鎖，更好理解的是pthread_rwlock系列函式。