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互斥锁在多线程编程中扮演着至关重要的角色,用于保护对临界资源的访问,防止多个线程同时读写同一资源。在iOS开发中,最常用的互斥锁工具包括NSLock、@synchronized、pthread_mutex、NSCondition等。以下我们将重点分析NSLock。
NSLock是Objective-C中最基础的锁机制之一,继承自NSObject并遵循NSLocking协议。它的核心功能是阻止多个线程同时访问共享资源。在获取锁时,如果目标锁已被占据,当前线程会被系统挂起,直到占据锁的线程释放资源。
从NSLock的API来看,其实现非常简单:
- (void)lock;- (void)unlock;- (BOOL)tryLock;- (BOOL)lockBeforeDate:(NSDate *)limit;
tryLock
和 lockBeforeDate
方法尤为重要,其中后者通过自旋锁机制,配合时间限制,避免线程等待过久。
在使用NSLock时需注意以下几点:
- (void)methodA { self.lock = [[NSLock alloc] init]; [self.lock lock]; // 1 [self methodB]; // 2 [self.lock unlock]; // 3}- (void)test { [self.lock lock]; // 3 线程导致死锁 [self.lock unlock]; // 无法执行}
NSLock的底层是基于pthread_mutex实现的,提供了一层封装。具体实现细节包括:
初始化:init
方法初始化一个PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK类型的互斥锁。这种类型的锁在加锁失败时会触发错误处理。
加锁机制:lockBeforeDate
方法使用pthread_mutex_trylock
循环检查是否能在指定时间内获得锁。如果成功,返回YES;如发生死锁(EDEADLK)则触发错误处理,并让出资源。
NSLock内置了错误检测机制。例如,在线程尝试获取已被占据的锁时,会调用用户指定的错误处理函数,提示开发者防止死锁。
通过对NSLock的分析可以看出它作为iOS平台的首选互斥锁工具,功能简单而实用。尽管它可能比如>@synchronized或者NSRecursiveLock更基础,但在大多数场景中都是最优解。对于需要更高级互斥控制的场景,可以考虑使用NSConditionLock或NSRecursiveLock。
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