iOS底层——理解synchronized流程

写在前面

大家好，我是xxx，很高兴在这个更文挑战中与大家分享一些关于iOS开发的知识。在今天的文章中，我们将深入研究 @synchronized 的实现，以帮助大家更好地理解锁的本质和适用场景。

@synchronized 原理解析

@synchronized 是 Objective-C 中的一个内置，用于同步对共享资源的访问。它可以通过在代码块周围使用 @synchronized 来实现，如下所示：

@synchronized (self) {
  // 共享资源的操作
}

当一个线程进入 @synchronized 块时，它将获取锁并阻止其他线程访问共享资源，直到该线程退出 @synchronized 块。这确保了共享资源只能被一个线程同时访问，从而避免了数据竞争的情况。

在 iOS 底层，@synchronized 是通过一种称为互斥锁（mutex）的数据结构来实现的。互斥锁是一种特殊的锁，它允许只有一个线程同时持有它。当一个线程尝试获取互斥锁时，如果互斥锁已经被其他线程持有，那么该线程将被阻塞，直到互斥锁被释放。

在 Objective-C 中，@synchronized 实际上是一个宏，它会被编译器转换成一个调用 objc_sync_enter() 和 objc_sync_exit() 的代码。这两个函数分别用于获取和释放互斥锁。

@synchronized (self) {
  // 共享资源的操作
}

编译器会将这段代码转换成以下代码：

objc_sync_enter(self);
// 共享资源的操作
objc_sync_exit(self);

@synchronized 的使用场景

@synchronized 可以用于同步对共享资源的访问，避免数据竞争的情况。在以下场景中，可以使用 @synchronized：

• 多个线程同时访问同一个对象时。
• 多个线程同时访问同一个全局变量时。
• 多个线程同时访问同一个文件时。
• 多个线程同时访问同一个数据库时。

@synchronized 的性能影响

使用 @synchronized 会对性能产生一定的影响。这是因为互斥锁需要在内核中进行操作，而内核操作比用户空间的操作要慢。因此，在使用 @synchronized 时，应该尽量减少对共享资源的访问次数。

替代 @synchronized 的方法

在某些情况下，可以使用其他方法来代替 @synchronized。例如，可以使用 NSLock 或 pthread_mutex_t 来实现互斥锁。这些方法的性能可能比 @synchronized 更高，但它们的使用也更加复杂。

总结

@synchronized 是 Objective-C 中的一个内置关键字，用于同步对共享资源的访问。它通过使用互斥锁来实现，可以确保共享资源只能被一个线程同时访问，从而避免了数据竞争的情况。在使用 @synchronized 时，应该尽量减少对共享资源的访问次数，以减少对性能的影响。在某些情况下，可以使用其他方法来代替 @synchronized，但这些方法的使用更加复杂。