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前言
iOS中有很多锁，那么平时使用过程中到底怎么使用呢？本文分享13种加锁方案。本文较长总共一万字。文中代码在github上。
OSSpinLock自旋锁os_unfair_lock互斥锁pthread_mutex递归锁pthread_mutex条件锁dispatch_semaphore信号量dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)NSLockNSRecursiveLockNSConditionNSConditionLock@synchronizeddispatch_barrier_async栅栏dispatch_group调度组
性能对比：借用ibireme大神的一张图片
可以看到除了 OSSpinLock 外，dispatch_semaphore 和 pthread_mutex 性能是最高的。现在苹果在新系统中已经优化了 pthread_mutex的性能，所以它看上去和 OSSpinLock 差距并没有那么大了
GNUstep是GNU计划的项目之一，它将Cocoa的OC库重新开源实现了一遍
虽然GNUstep不是苹果官方源码，但还是具有一定的参考价值
自旋锁
wikipedia中关于自旋锁的描述
自旋锁是计算机科学用于多线程同步的一种锁，线程反复检查锁变量是否可用。由于线程在这一过程中保持执行，因此是一种忙等待。一旦获取了自旋锁，线程会一直保持该锁，直至显式释放自旋锁。
自旋锁避免了进程上下文的调度开销，因此对于线程只会阻塞很短时间的场合是有效的。因此操作系统的实现在很多地方往往用自旋锁。Windows操作系统提供的轻型读写锁（SRW Lock）内部就用了自旋锁。显然，单核CPU不适于使用自旋锁，这里的单核CPU指的是单核单线程的CPU，因为，在同一时间只有一个线程是处在运行状态，假设运行线程A发现无法获取锁，只能等待解锁，但因为A自身不挂起，所以那个持有锁的线程B没有办法进入运行状态，只能等到操作系统分给A的时间片用完，才能有机会被调度。这种情况下使用自旋锁的代价很高。
互斥锁
wikipedia中关于互斥锁的描述
互斥锁（英语：Mutual exclusion，缩写 Mutex）是一种用于多线程编程中，防止两条线程同时对同一公共资源（比如全局变量）进行读写的机制。该目的通过将代码切片成一个一个的临界区域（critical section）达成。临界区域指的是一块对公共资源进行访问的代码，并非一种机制或是算法。一个程序、进程、线程可以拥有多个临界区域，但是并不一定会应用互斥锁。
需要此机制的资源的例子有：旗标、队列、计数器、中断处理程序等用于在多条并行运行的代码间传递数据、同步状态等的资源。维护这些资源的同步、一致和完整是很困难的，因为一条线程可能在任何一个时刻被暂停（休眠）或者恢复（唤醒）。
例如：一段代码（甲）正在分步修改一块数据。这时，另一条线程（乙）由于一些原因被唤醒。如果乙此时去读取甲正在修改的数据，而甲碰巧还没有完成整个修改过程，这个时候这块数据的状态就处在极大的不确定状态中，读取到的数据当然也是有问题的。更严重的情况是乙也往这块地方写数据，这样的一来，后果将变得不可收拾。因此，多个线程间共享的数据必须被保护。达到这个目的的方法，就是确保同一时间只有一个临界区域处于运行状态，而其他的临界区域，无论是读是写，都必须被挂起并且不能获得运行机会。
读写锁
wikipedia中关于互斥锁的描述
读写锁是计算机程序的并发控制的一种同步机制，也称“共享-互斥锁”、多读者-单写者锁。多读者锁，“push lock”) 用于解决读写问题。读操作可并发重入，写操作是互斥的。
读写锁通常用互斥锁、条件变量、信号量实现。
读写锁可以有不同的操作模式优先级：
读操作优先：允许最大并发，但写操作可能饿死。
写操作优先：一旦所有已经开始的读操作完成，等待的写操作立即获得锁。内部实现需要两把互斥锁。
未指定优先级
信号量
wikipedia中关于信号量的描述
信号量（英语：semaphore）又称为信号标，是一个同步对象，用于保持在0至指定最大值之间的一个计数值。当线程完成一次对该semaphore对象的等待（wait）时，该计数值减一；当线程完成一次对semaphore对象的释放（release）时，计数值加一。当计数值为0，则线程等待该semaphore对象不再能成功直至该semaphore对象变成signaled状态。semaphore对象的计数值大于0，为signaled状态；计数值等于0，为nonsignaled状态.
semaphore对象适用于控制一个仅支持有限个用户的共享资源，是一种不需要使用忙碌等待（busy waiting）的方法。
信号量的概念是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉（Edsger W. Dijkstra）发明的，广泛的应用于不同的操作系统中。在系统中，给予每一个进程一个信号量，代表每个进程当前的状态，未得到控制权的进程会在特定地方被强迫停下来，等待可以继续进行的信号到来。如果信号量是一个任意的整数，通常被称为计数信号量（Counting semaphore），或一般信号量（general semaphore）；如果信号量只有二进制的0或1，称为二进制信号量（binary semaphore）。在linux系统中，二进制信号量（binary semaphore）又称互斥锁（Mutex）
场景
使用经典的存钱-取钱案例。假设我们账号里面有100元，每次存钱都存10元，每次取钱都取20元。存5次，取5次。那么就是应该最终剩下50元才对。如果我们把存在和取钱在不同的线程中访问的时候，如果不加锁，就很可能导致问题。
/**
存钱、取钱演示
*/
- (void)moneyTest
{
self.money = 100;
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_async(queue, ^{for (int i = 0; i < 5; i++) {
[self __saveMoney];
}
});
dispatch_async(queue, ^{for (int i = 0; i < 5; i++) {
[self __drawMoney];
}
});
}
/**
存钱
*/
- (void)__saveMoney
{
int oldMoney = self.money;
sleep(.2);
oldMoney += 10;
self.money = oldMoney;
NSLog(@"存10元，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
}
/**
取钱
*/
- (void)__drawMoney
{
int oldMoney = self.money;
sleep(.2);
oldMoney -= 20;
self.money = oldMoney;
NSLog(@"取20元，还剩%d元 - %@", oldMoney, [NSThread currentThread]);
}复制代码输出结果为
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码从结果上来看，明显不是预期的那样
这是因为，正常情况下，来存钱取消，存10元之后，还剩下110元，然后取钱20元，剩余90元没问题。但是我们是不同线程同时操作的时候，可能导致的情况是，正在存钱的是，来取钱了。也就是10元还没存进去，就去取钱。取钱之后先去获取当前的钱数，因为10元正在存呢，还没存完，取钱的时候，当前是100元，然后取出20元的过程中，刚才的10元存进去了，然后20元也取出来了。给出结果是100-20 = 80 元，然后实际上应该 100+10-20 = 90 元。这样的话，就导致了数据的紊乱。
如何解决：
解决这种问题，就需要线程锁了。当存钱的时候，先去加锁，然后存完了，再放开锁。取钱也是一样，这样就保证数据的一致性。
OSSpinLock自旋锁
OSSpinLock叫做”自旋锁”，等待锁的线程会处于忙等（busy-wait）状态，一直占用着CPU资源目前已经不再安全，可能会出现优先级反转问题
需要导入头文件
#import
使用
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
YZOSSpinLock继承YZBaseLock，在每次存钱，取钱之前进行加锁，在每次存钱，取钱之后进行解锁。
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码输出结果为
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码由输出可知，能保证线程安全，数据没有错乱。但是OSSpinLock已经不再安全了。
汇编跟踪
在加锁的地方打断点，第二次进来的是，已经加锁了，这时候看加锁的汇编代码
Debug->Debug Worlflow->Always Show Disassembly
为什么OSSpinLock不再安全
关于为什么OSSpinLock不再安全可以参考这篇文章不再安全的 OSSpinLock
这里摘要主要内容
如果一个低优先级的线程获得锁并访问共享资源，这时一个高优先级的线程也尝试获得这个锁，它会处于 spin lock 的忙等状态从而占用大量 CPU。此时低优先级线程无法与高优先级线程争夺 CPU 时间，从而导致任务迟迟完不成、无法释放 lock，这就是优先级反转。这并不只是理论上的问题，开发者已经遇到很多次这个问题，于是苹果工程师停用了 OSSpinLock。
结论
除非开发者能保证访问锁的线程全部都处于同一优先级，否则 iOS 系统中所有类型的自旋锁都不能再使用了。
os_unfair_lock互斥锁
os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock ，从iOS10开始才支持 从底层调用看，等待os_unfair_lock锁的线程会处于休眠状态，并非忙等
需要导入头文件#import
使用
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
YZUnfairLock继承YZBaseLock，在每次存钱，取钱之前进行加锁，在每次存钱，取钱之后进行解锁。
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码汇编跟踪
在加锁的地方打断点，第二次进来的是，已经加锁了，这时候看加锁的汇编代码
Debug->Debug Worlflow->Always Show Disassembly
断点跟踪进去，会发现最终到syscall的时候，断点失效了。这是因为syscall调用了系统内核的函数，使得线程进入休眠状态，不再占用CPU资源。所以可以看出os_unfair_lock是互斥锁。
pthread_mutex互斥锁
mutex叫做”互斥锁”，等待锁的线程会处于休眠状态
需要导入头文件#import
使用
// 初始化属性 pthread_mutexattr_t attr; pthread_mutexattr_init(&attr); pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT); // 初始化锁 pthread_mutex_init(mutex, &attr); // 销毁属性 pthread_mutexattr_destroy(&attr);复制代码
其中锁的类型有四种
#define PTHREAD_MUTEX_NORMAL 0 //一般的锁#define PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK 1 // 错误检查#define PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 2 //递归锁#define PTHREAD_MUTEX_DEFAULT PTHREAD_MUTEX_NORMAL //默认复制代码
当类型是PTHREAD_MUTEX_DEFAULT的时候，相当于null
例如上面的使用可以直接等价于
pthread_mutex_init(mutex, NULL); //传空，相当于PTHREAD_MUTEX_DEFAULT复制代码
YZMutexLock继承YZBaseLock，在每次存钱，取钱之前进行加锁，在每次存钱，取钱之后进行解锁。
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码0
看到输出也是没问题的。线程是安全的。
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码1
pthread_mutex递归锁
mutex除了有”互斥锁”，还有递归锁
需要导入头文件#import
使用
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码2
其中锁的类型有四种
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码3
eg:
YZMutexRecursiveLock继承YZBaseLock，otherTest里面进行递归加锁
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码4
调用的时候
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码5
输出结果为：
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码6
由结果可知，连续加锁五次，是因为每次都递归加锁。然后解锁时候，层层解锁。
pthread_mutex条件锁
mutex除了有"互斥锁"，"递归锁"，还有递归锁
需要导入头文件#import
使用
生产者消费者
为了演示条件锁的作用，就用生产者消费者来展示效果，关于生产者消费者的设计模式，可以看我之前的文章iOS设计模式之(二)生产者-消费者，那篇文章中用的是信号量实现的。这篇文章用pthread_mutex条件锁来实现。
代码
有三个属性
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码7
初始化
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码8
eg:
YZMutexCondLock继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩120元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩110元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩100元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩90元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩100元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249636] 存10元，还剩90元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[21005:249637] 取20元，还剩70元 -{number = 3, name = (null)}复制代码9
调用的时候
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
0
输出结果为：
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
1
由结果可知，打印完__remove - 等待之后，等待了一秒钟，添加元素之后，放开锁，才去删除元素。
NSLock锁
NSLock是对mutex普通锁的封装
api
NSLocking协议有加锁lock和解锁unlock，
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
2
NSLock准守这个协议，锁可以直接使用，另外，还有tryLock和lockBeforeDate
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
3
使用
YZNSLock继承YZBaseLock，在每次存钱，取钱之前进行加锁，在每次存钱，取钱之后进行解锁。
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
4
输出结果为
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
5
由输出可知，能保证线程安全，数据没有错乱。
NSLock是对mutex普通锁的封装
如果想证明NSLock是对mutex普通锁的封装有两种方式
汇编分析
汇编分析来说，可以打断点跟进去，最终会发现调用了
mutex，因为，lock是调用的msgSend,汇编代码比较复杂，读者有兴趣可自行验证。
GNUstep源码的NSLock.m中如下代码
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
6
NSRecursiveLock锁
NSRecursiveLock也是对mutex递归锁的封装，API跟NSLock基本一致
api
NSLocking协议有加锁lock和解锁unlock，
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
7
NSRecursiveLock准守这个协议，可以直接使用，另外，还有tryLock和lockBeforeDate
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
8
使用
YZNSRecursiveLock继承YZBaseLock，在每次存钱，取钱之前进行加锁，在每次存钱，取钱之后进行解锁。
// 初始化 OSSpinLock lock = OS_SPINLOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = OSSpinLockTry(lock); //加锁 OSSpinLockLock(lock); //解锁 OSSpinLockUnlock(lock);复制代码
9
输出结果为
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码0
由输出可知，能保证线程安全，数据没有错乱。
YZNSRecursiveLock是对mutex递归锁的封装
如果想证明NSRecursiveLock是对mutex普通锁的封装有两种方式
汇编分析
汇编分析来说，可以打断点跟进去，最终会发现调用了
mutex，因为，lock是调用的msgSend,汇编代码比较复杂，读者有兴趣可自行验证。
GNUstep源码的NSLock.m中的NSRecursiveLock有如下代码
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码1
NSCondition条件锁
NSCondition是对mutex和cond的封装
使用
生产者消费者
同上面的YZMutexCondLock一样使用生产者消费者模式
api
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码2
代码
初始化
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码3
eg:
YZNSCondition继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码4
调用的时候
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码5
输出结果为：
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码6
由结果可知，打印完__remove - 等待之后，等待了一秒钟，添加元素之后，放开锁，才去删除元素。
NSConditionLock
NSConditionLock是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值
API
主要有如下几个API，顾名思义，一看名字就懂了。
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码7
使用
初始化
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码8
eg:
YZNSConditionLock继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试
#import "YZOSSpinLock.h"#import@interface YZOSSpinLock()
@property (assign, nonatomic) OSSpinLock moneyLock;
@end
@implementation YZOSSpinLock
- (instancetype)init
{if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_SPINLOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__drawMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
- (void)__saveMoney
{
OSSpinLockLock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
OSSpinLockUnlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码9
调用的时候
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码0
输出结果为：
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码1
由结果可知，NSConditionLock完全能够通过条件值进行加锁解锁。
dispatch_semaphore信号量
semaphore叫做”信号量”
信号量的初始值，可以用来控制线程并发访问的最大数量
信号量的初始值为1，代表同时只允许1条线程访问资源，保证线程同步
关于信号量详细可以参考GCD信号量-dispatch_semaphore_t 以及对信号量实际应用,结合RunLoop做成卡顿监控的iOS使用RunLoop监控线上卡顿
信号量原理
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码2
dispatch_semaphore_create(long value)和GCD的group等用法一致，这个函数是创建一个dispatch_semaphore_类型的信号量，并且创建的时候需要指定信号量的大小。
dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)等待信号量。如果信号量值为0，那么该函数就会一直等待，也就是不返回（相当于阻塞当前线程），直到该函数等待的信号量的值大于等于1，该函数会对信号量的值进行减1操作，然后返回。
dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t deem)发送信号量。该函数会对信号量的值进行加1操作。
通常等待信号量和发送信号量的函数是成对出现的。并发执行任务时候，在当前任务执行之前，用
dispatch_semaphore_wait函数进行等待（阻塞），直到上一个任务执行完毕后且通过dispatch_semaphore_signal函数发送信号量（使信号量的值加1），dispatch_semaphore_wait函数收到信号量之后判断信号量的值大于等于1，会再对信号量的值减1，然后当前任务可以执行，执行完毕当前任务后，再通过dispatch_semaphore_signal函数发送信号量（使信号量的值加1），通知执行下一个任务......如此一来，通过信号量，就达到了并发队列中的任务同步执行的要求。
使用
先看加锁，解锁的使用，初始化先设置1，然后每次取钱，存钱之前，都调用dispatch_semaphore_wait,取钱，存钱之后调用dispatch_semaphore_signal
eg:
YZSemaphore继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码3
外部调用的时候，
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码4
输出
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码5
有结果可知，能保证多线程数据的安全读写。
使用二
信号量还可以控制线程数量，例如初始化的时候，设置最多3条线程
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码6
调用otherTest的输出结果为
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码7
由结果可知，每次最多三条线程执行。
synchronized
@synchronized是对mutex递归锁的封装
源码查看：objc4中的objc-sync.mm文件
@synchronized(obj)内部会生成obj对应的递归锁，然后进行加锁、解锁操作
详细了解可以参考 关于 @synchronized，这儿比你想知道的还要多
使用
@synchronized 使用起来很简单
还使用前面的存钱取票的例子，类YZSynchronized继承自YZBaseLock，代码如下
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码8
调用之后
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩80元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩60元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩40元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩20元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265962] 取20元，还剩0元 -{number = 3, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩10元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩20元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩30元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩40元 -{number = 4, name = (null)}
iOS-LockDemo[22496:265961] 存10元，还剩50元 -{number = 4, name = (null)}复制代码9
可知，多线程的数据没有发生错乱
源码分析
从runtime源码中的objc-sync.mm中可知
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
0
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
1
以及
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
2
可知@synchronized是对mutex递归锁的封装。因为是递归锁，可以递归加锁，读者有兴趣自行验证。
pthread_rwlock读写锁
读写锁是计算机程序的并发控制的一种同步机制，也称“共享-互斥锁”、多读者-单写者锁。多读者锁，“push lock”) 用于解决读写问题。读操作可并发重入，写操作是互斥的。
需要导入头文件#import
使用
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
3
eg:
YZRwlock继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试，每次读，或者写的之前进行加锁，并sleep 1秒钟，之后解锁，如下所示
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
4
调用的时候
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
5
输出结果为：
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
6
由结果可知，打印完write之后，方法每次都是一个一个执行的，而read是可以同时执行的，也就是说达到了多读单写的功能。被称为读写锁。
dispatch_barrier_async异步栅栏
这个函数传入的并发队列必须是自己通过
dispatch_queue_cretate创建的如果传入的是一个串行或是一个全局的并发队列，那这个函数便等同于
dispatch_async函数的效果
使用
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
7
eg:
YZBarrier继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
8
调用的时候
// 初始化 os_unfair_lock lock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT; //尝试加锁(如果不需要等待，就直接加锁，返回true。如果需要等待，就不加锁，返回false) BOOL res = os_unfair_lock_trylock(&lock); //加锁 os_unfair_lock_lock(&lock); //解锁 os_unfair_lock_unlock(&lock);复制代码
9
输出结果为：
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码0
由结果可知，打印完write之后，方法每次都是一个一个执行的，而read是可以同时执行的，但是遇到写的操作，就会把其他读或者写都会暂停，也就是说起到了栅栏的作用。
dispatch_group_t调度组
前面说了这么多关于锁的使用，其实调度组也能达到类似栅栏的效果。
api
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码1
eg:
YZDispatchGroup继承YZBaseLock，otherTest里面进行测试,假设的场景是，需要在子线程下载两个图片,sleep()模拟耗时操作，都下载完成之后，回到主线程刷新UI.
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码2
调用的时候
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码3
输出结果为：
#import "YZUnfairLock.h"#import@interface YZUnfairLock()
@property (nonatomic ,assign) os_unfair_lock moneyLock;
@end
@implementation YZUnfairLock
- (instancetype)init
{ if (self = [super init]) {
self.moneyLock = OS_UNFAIR_LOCK_INIT;
}return self;
}
- (void)__saveMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __saveMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
- (void)__drawMoney
{
os_unfair_lock_lock(&_moneyLock);
[super __drawMoney];
os_unfair_lock_unlock(&_moneyLock);
}
@end复制代码4
由结果可知，子线程耗时操作，现在图片时候，主线程刷新UI不执行的，等两个图片都下载完成，才回到主线程刷新UI.
dispatch_group有两个需要注意的地方
dispatch_group_enter必须在dispatch_group_leave之前出现
dispatch_group_enter和dispatch_group_leave必须成对出现
自旋锁，互斥锁的选择
前面这么多锁，那么到底平时开发中怎么选择呢？其实主要参考如下标准来选择。
什么情况使用自旋锁比较划算？
预计线程等待锁的时间很短
加锁的代码（临界区）经常被调用，但竞争情况很少发生
CPU资源不紧张
多核处理器
什么情况使用互斥锁比较划算？
预计线程等待锁的时间较长
单核处理器
临界区有IO操作
临界区代码复杂或者循环量大
临界区竞争非常激烈
