iOS開發日記32-詳解多線程(死鎖)

今天博主有一個多線程開發的需求,遇到了一些困難點,在此和你們分享,但願可以共同進步.

 在iOS開發中,多線程開發是很是重要的核心之一,這篇文章和你們分享一下多線程的進階-死鎖.

iOS有三種多線程編程的技術，分別是：
（一）NSThread
（二）Cocoa NSOperation
（三）GCD（全稱：Grand Central Dispatch）

若是你對多線程開發尚未基本的瞭解,建議你看下面兩篇博客

http://www.cnblogs.com/kenshincui/p/3983982.html

http://blog.jobbole.com/69019/

這裏就不對基本概念及應用作過多的贅述了,用下面五個案例爲你們進階多線程開發.

串行與並行

在使用GCD的時候，咱們會把須要處理的任務放到Block中，而後將任務追加到相應的隊列裏面，這個隊列，叫作Dispatch Queue。然而，存在於兩種Dispatch Queue，一種是要等待上一個執行完，再執行下一個的Serial Dispatch Queue，這叫作串行隊列；另外一種，則是不須要上一個執行完，就能執行下一個的Concurrent Dispatch Queue，叫作並行隊列。這兩種，均遵循FIFO原則。

舉一個簡單的例子，在三個任務中輸出一、二、3，串行隊列輸出是有序的一、二、3，可是並行隊列的前後順序就不必定了。

那麼，並行隊列又是怎麼在執行呢？

雖然能夠同時多個任務的處理，可是並行隊列的處理量，仍是要根據當前系統狀態來。若是當前系統狀態最多處理2個任務，那麼一、2會排在前面，3何時操做，就看1或者2誰先完成，而後3接在後面。

串行和並行就簡單說到這裏，關於它們的技術點其實還有不少，能夠自行了解。

同步與異步

串行與並行針對的是隊列，而同步與異步，針對的則是線程。最大的區別在於，同步線程要阻塞當前線程，必需要等待同步線程中的任務執行完，返回之後，才能繼續執行下一任務；而異步線程則是不用等待。

僅憑這幾句話仍是很難理解，因此以後準備了不少案例，能夠邊分析邊理解。

GCD API

GCD API不少，這裏僅介紹本文用到的。

1. 系統標準提供的兩個隊列

// 全局隊列，也是一個並行隊列

dispatch_get_global_queue

// 主隊列，在主線程中運行，由於主線程只有一個，因此這是一個串行隊列

dispatch_get_main_queue

  

2. 除此以外，還能夠本身生成隊列

// 從DISPATCH_QUEUE_SERIAL看出，這是串行隊列

dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

// 同理，這是一個並行隊列

dispatch_queue_create("com.demo.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

 

接下來是同步與異步線程的建立：

dispatch_sync(..., ^(block)) // 同步線程

dispatch_async(..., ^(block)) // 異步線程

案例與分析

假設你已經基本瞭解了上面提到的知識，接下來進入案例講解階段。

案例一：

NSLog(@"1"); // 任務1

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{

    NSLog(@"2"); // 任務2

});

NSLog(@"3"); // 任務3

 

結果，控制檯輸出：

 1

 

分析：

1. dispatch_sync表示是一個同步線程；
2. dispatch_get_main_queue表示運行在主線程中的主隊列；
3. 任務2是同步線程的任務。

首先執行任務1，這是確定沒問題的，只是接下來，程序遇到了同步線程，那麼它會進入等待，等待任務2執行完，而後執行任務3。但這是隊列，有任務來，固然會將任務加到隊尾，而後遵循FIFO原則執行任務。那麼，如今任務2就會被加到最後，任務3排在了任務2前面，問題來了：

任務3要等任務2執行完才能執行，任務2由排在任務3後面，意味着任務2要在任務3執行完才能執行，因此他們進入了互相等待的局面。【既然這樣，那乾脆就卡在這裏吧】這就是死鎖。

案例二：

NSLog(@"1"); // 任務1

dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{

    NSLog(@"2"); // 任務2

});

NSLog(@"3"); // 任務3

 

結果，控制檯輸出：

1

2 

3

 

分析：

首先執行任務1，接下來會遇到一個同步線程，程序會進入等待。等待任務2執行完成之後，才能繼續執行任務3。從dispatch_get_global_queue能夠看出，任務2被加入到了全局的並行隊列中，當並行隊列執行完任務2之後，返回到主隊列，繼續執行任務3。

案例三：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"1"); // 任務1

dispatch_async(queue, ^{

    NSLog(@"2"); // 任務2

    dispatch_sync(queue, ^{  

        NSLog(@"3"); // 任務3

    });

    NSLog(@"4"); // 任務4

});

NSLog(@"5"); // 任務5

 

結果，控制檯輸出：

1

5 

2

//5和2的順序不必定

 

分析：

這個案例沒有使用系統提供的串行或並行隊列，而是本身經過dispatch_queue_create函數建立了一個DISPATCH_QUEUE_SERIAL的串行隊列。

1.  執行任務1；
2. 遇到異步線程，將【任務二、同步線程、任務4】加入串行隊列中。由於是異步線程，因此在主線程中的任務5沒必要等待異步線程中的全部任務完成；
3. 由於任務5沒必要等待，因此2和5的輸出順序不能肯定；
4. 任務2執行完之後，遇到同步線程，這時，將任務3加入串行隊列；
5. 又由於任務4比任務3早加入串行隊列，因此，任務3要等待任務4完成之後，才能執行。可是任務3所在的同步線程會阻塞，因此任務4必須等任務3執行完之後再執行。這就又陷入了無限的等待中，形成死鎖。

案例四：

NSLog(@"1"); // 任務1

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

    NSLog(@"2"); // 任務2

    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{

        NSLog(@"3"); // 任務3

    });

    NSLog(@"4"); // 任務4

});

NSLog(@"5"); // 任務5

 

結果，控制檯輸出：

1

2

5

3

4

//5和2的順序不必定

 

分析：

首先，將【任務一、異步線程、任務5】加入Main Queue中，異步線程中的任務是：【任務二、同步線程、任務4】。

因此，先執行任務1，而後將異步線程中的任務加入到Global Queue中，由於異步線程，因此任務5不用等待，結果就是2和5的輸出順序不必定。

而後再看異步線程中的任務執行順序。任務2執行完之後，遇到同步線程。將同步線程中的任務加入到Main Queue中，這時加入的任務3在任務5的後面。

當任務3執行完之後，沒有了阻塞，程序繼續執行任務4。

從以上的分析來看，獲得的幾個結果：1最早執行；2和5順序不必定；4必定在3後面。

案例五：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

    NSLog(@"1"); // 任務1

    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{

        NSLog(@"2"); // 任務2

    });

    NSLog(@"3"); // 任務3

});

NSLog(@"4"); // 任務4

while (1) {

}

NSLog(@"5"); // 任務5

 

結果,控制檯輸出:

1

4

//1和4的順序不必定

 

分析：

和上面幾個案例的分析相似，先來看看都有哪些任務加入了Main Queue：【異步線程、任務四、死循環、任務5】。

在加入到Global Queue異步線程中的任務有：【任務一、同步線程、任務3】。

第一個就是異步線程，任務4不用等待，因此結果任務1和任務4順序不必定。

任務4完成後，程序進入死循環，Main Queue阻塞。可是加入到Global Queue的異步線程不受影響，繼續執行任務1後面的同步線程。

同步線程中，將任務2加入到了主線程，而且，任務3等待任務2完成之後才能執行。這時的主線程，已經被死循環阻塞了。因此任務2沒法執行，固然任務3也沒法執行，在死循環後的任務5也不會執行。

最終，只能獲得1和4順序不定的結果。

若是你對多線程開發有了必定的瞭解,相信全部人都會跟你說GCD是最強大的,可是正如沒有什麼東西或者人是完美的,GCD也有它完成不了的工做,若是你正在作下載相關的開發,也許你會發現,GCD沒法取消任務,你仍是要用NSOperationQueue,建議你看下面這篇博客

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