iOS 开发：读写锁的通俗易懂指南

IOS

2023-12-23 03:43:47

iOS 下的并发和锁

在 iOS 开发中，并发是提升应用程序性能和用户体验的关键技术。它允许应用程序同时执行多个任务，充分利用设备的多核优势。然而，并发也带来了一个新的挑战：线程安全 。

当多个线程同时访问共享资源时，可能会导致数据不一致或程序崩溃。为了解决这个问题，iOS 提供了多种同步机制，其中之一就是锁。

读写锁

读写锁是一种特殊的锁，它允许多个线程同时读取共享资源，但只能有一个线程同时写入该资源。这对于需要频繁读取但偶尔写入的场景非常有用。

读写锁的实现

iOS 中的读写锁是使用两个底层锁实现的：

读锁： 允许多个线程同时获取。
写锁： 一次只允许一个线程获取。

当一个线程获取读锁时，它可以读取共享资源而不会被写入线程干扰。当一个线程获取写锁时，它可以独占访问共享资源，直到释放写锁。

使用读写锁

在 iOS 中使用读写锁非常简单。只需使用 dispatch_semaphore 函数创建两个信号量，分别作为读锁和写锁。

let readSemaphore = dispatch_semaphore_create(0)
let writeSemaphore = dispatch_semaphore_create(1)

然后，在读取共享资源之前获取读锁，在写入共享资源之前获取写锁。

// 获取读锁
dispatch_semaphore_wait(readSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

// 读取共享资源

// 释放读锁
dispatch_semaphore_signal(readSemaphore)

// 获取写锁
dispatch_semaphore_wait(writeSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

// 写入共享资源

// 释放写锁
dispatch_semaphore_signal(writeSemaphore)

示例

为了更好地理解读写锁的用法，让我们看一个示例。假设我们有一个共享字典，多个线程需要同时读取和写入该字典。我们可以使用读写锁来确保字典的线程安全。

class ThreadSafeDictionary<K: Hashable, V> {

    private var dictionary: [K: V] = [:]
    private let readSemaphore = dispatch_semaphore_create(0)
    private let writeSemaphore = dispatch_semaphore_create(1)

    func read(key: K) -> V? {
        // 获取读锁
        dispatch_semaphore_wait(readSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

        defer {
            // 释放读锁
            dispatch_semaphore_signal(readSemaphore)
        }

        return dictionary[key]
    }

    func write(key: K, value: V) {
        // 获取写锁
        dispatch_semaphore_wait(writeSemaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

        defer {
            // 释放写锁
            dispatch_semaphore_signal(writeSemaphore)
        }

        dictionary[key] = value
    }
}