iOS多线程下的数据安全
多线程操作共享资源的问题
- 在多线程的环境下,共享的资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会操作同一块资源.
- 当多个线程操作同一块资源时,很容易引发数据错乱和数据安全问题,数据有可能丢失,有可能增加,有可能错乱.
- 经典案例 : 火车站卖票,商品抢购
- 线程安全:同一块资源,被多个线程同时读写操作时,任然能够得到正确的结果,称之为线程是安全的.
如何解决
在多线程操作过程中，如何保护共享数据，其实已经是一个众所周知的事情了，这里总结下自己试过的处理方法：
- @synchronized
- NSLock
- dispatch_semaphore_signal
@synchronized
的作用是创建一个互斥锁，保证此时没有其它线程对self对象进行修改。这个是objective-c的一个锁定令牌，防止self对象在同一时间内被其它线程访问，起到线程的保护作用。 互斥锁的优缺点： 优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题； 缺点：需要消耗大量的CPU资源。
dispatch_semaphore
dispatch_semaphore是GCD用来同步的一种方式，与他相关的共有三个函数，分别是 dispatch_semaphore_create，dispatch_semaphore_signal，dispatch_semaphore_wait。
(1）dispatch_semaphore_create的声明为： dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value); 传入的参数为long，输出一个dispatch_semaphore_t类型且值为value的信号量。 值得注意的是，这里的传入的参数value必须大于或等于0，否则dispatch_semaphore_create会返回NULL。
(2）dispatch_semaphore_signal的声明为： dispatch_semaphore_signal(semaphore); 这个函数会使传入的信号量semaphore的值加1；
(3) dispatch_semaphore_wait的声明为： dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); 这个函数会使传入的信号量semaphore的值减1；这个函数的作用是这样的，如果semaphore信号量的值大于0，该函数所处线程就继续执行下面的语句，并且将信号量的值减1；如果semaphore的值为0，那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout
下面以典案例购买火车票为例来说明用法
@interface ViewController ()
{
dispatch_semaphore_t semaphore;
}
@property (assign, nonatomic) NSInteger ticketNumber;
@property (strong, nonatomic) NSLock *lock;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
self.ticketNumber = 100;
self.lock = [[NSLock alloc]init];
semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTicketsWithNSLock) object:nil];
[thread setName:[NSString stringWithFormat:@"售票员-%zd",i]];
[thread start];
}
}
@end使用Synchronized
- (void)sellTicketsWithSynchronized
{
while (true) {
@synchronized(self){
if (self.ticketNumber > 0) {
self.ticketNumber --;
NSThread *thread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@卖了一张票,还剩%ld张票",[thread name],self.ticketNumber);
}else{
// 退出当前线程
[NSThread exit];
}
}
}
}使用NSLock
- (void)sellTicketsWithNSLock
{
while (true) {
[self.lock lock];
if (self.ticketNumber > 0) {
self.ticketNumber --;
NSThread *thread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@卖了一张票,还剩%ld张票",[thread name],self.ticketNumber);
}else{
// 退出当前线程
[NSThread exit];
}
[self.lock unlock]; // 解锁
}
}使用Semaphore
- (void)sellTicketsWithSemaphore
{
while (true) {
//信号==0就阻塞当前线程等待timeout，>0就继续执行下面的语句信号量的值减1
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
if (self.ticketNumber > 0) {
self.ticketNumber --;
NSThread *thread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@卖了一张票,还剩%ld张票",[thread name],self.ticketNumber);
}else{
// 退出当前线程
[NSThread exit];
}
// 信号 +1
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}
}