iOS多線程之@synchronized探索

iOS多線程可能形成共享資源的競爭，使用鎖能夠很好的解決這一問題，iOS的鎖有不少種，從性能上看@synchronized彷佛沒啥競爭力，來自# 再也不安全的 OSSpinLock

可是咱們爲何還要用這廝呢，由於用起來簡單啊！！！！

    @synchronized (person) {
        //do something
    }
複製代碼

源碼分析

打開always show disassembly運行代碼

經過objc_retain和objc_release能夠看到@synchronized和對象強引用，驗證一下

int main(int argc, char * argv[]) {

    JPerson *person = [[JPerson alloc] init];
    NSLog(@"--%lu",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)(person)));
    @synchronized (person) {
        NSLog(@"%@",person);
        NSLog(@"--%lu",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)(person)));
    }
    NSLog(@"--%lu",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)(person)));
    return 0;
}
複製代碼

objc_sync_enter

在objc4-781.2搜索objc_sync_enter

• 若是obc爲空就執行objc_sync_nil，進一步查看發現什麼也沒執行
• obc不爲空就獲取對象SyncData* data的data->mutext加鎖

這裏的重點應該在SyncData和id2data

SyncData

這是一個單鏈表節點

• nextData：指向下一個節點的指針
• object：包裝後的obj
• threadCount：有多少個線程訪問obj
• mutex：recursive_mutext_t類型的遞歸互斥鎖

id2data

這裏代碼比較多，關注點太多容易分散精力，咱們只重點關注非緩存的狀況系統是如何處理的

點進去看看

這時的重點來到了StripedMap<SyncList>

能夠看到StripedMap是一個數組結構，用來存儲SyncList

• 若是找到了obj對應的SyncData跳轉到done執行
• 若是沒找到obj對應的SyncData可是找到了空節點，那麼將obj賦值給空節點
• 若是都沒找到，那麼建立一個插入SyncList的頭部

id2data簡單總結

如圖：有一個全局的長度爲8的數組StripedMap（這個數組是不須要擴容的），數組裏存儲的是SyncList指針，SyncList裏面存儲SyncData節點指針，SyncData節點存儲指向下一個SyncData節點指針，造成單鏈表結構。

爲了提高訪問速度，蘋果設計了兩級緩存TLS和SyncCache,下面咱們具體看一下

TLS(Thread Local Storage)線程本地存儲

TLS能夠認爲是線程私有存儲空間

• tls_get_direct：根據key從TLS字典讀取值
• tls_set_direct：根據key、value存儲到TLS字典

能夠看到若是沒有從快速緩存TLS中查找到結果，done後面代碼執行也會存儲一份進去

SyncCache

操做很簡單，就是遍歷數組匹配object

• SyncCacheItem結構體包含
  • SyncData指針
  • 當前線程訪問次數lockCount
• SyncCache結構體包含
  • 存儲SyncCacheItem的數組list
  • 數組長度allocated
  • 當前已經存儲元素數量used

fetch_cache

_objc_pthread_data結構

_objc_fetch_pthread_data

從這裏咱們看到了兩個熟悉的身影tls_get和tls_set，建立的_objc_pthread_data結構體也是存儲在了TLS中

objc_sync_exit

只作了一個解鎖操做，建立的SyncData並無刪除

注意

咱們是經過傳入的obj地址做爲標識來操做SyncData的，若是obj地址發生變化那是會出現問題的，例如

簡單理解假如t一、t2兩個線程要訪問person，person初始值爲a0

• t1獲取到person地址爲a0，加鎖
• t2獲取到person地址也爲a0，等待解鎖
• t1操做完以後person地址變爲a1，a0被釋放，解鎖，t2可訪問
• t2操做完以後person地址變爲a2，a0又被釋放，重複釋放形成崩潰

因此咱們通常傳入對屬性所在對象的self，這樣雖然必定程度上保證了線程安全，可是影響範圍擴大

參考文章

拋開性能，談談不應用@Synchronized的緣由

iOS多線程鎖之@synchronized原理分析

IOS - @synchronized詳解

再也不安全的 OSSpinLock