从@synchronized锁了解多线程环境下的锁机制

前言

在iOS开发中，多线程是一种非常重要的技术，它可以帮助我们提高应用程序的性能和响应速度。然而，在多线程环境中，也存在一些问题，其中之一就是竞争条件。

竞争条件是指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的问题。为了避免竞争条件，我们需要使用锁机制来控制对共享资源的访问。

@synchronized锁

@synchronized锁是iOS中一种常见的锁机制，它可以保证只有一个线程能够同时访问共享资源。@synchronized锁的语法如下：

@synchronized (object) {
    // 代码块
}

其中，object是需要保护的共享资源。当一个线程进入@synchronized块时，它将获得object的锁，其他线程将无法访问object，直到该线程释放object的锁。

@synchronized锁的原理

@synchronized锁的原理是基于互斥锁（Mutex）的。互斥锁是一种特殊的变量，它只能取0或1两个值。当一个线程获得互斥锁时，它将把互斥锁的值设为1，其他线程将无法获得互斥锁，直到该线程释放互斥锁，将互斥锁的值设为0。

在iOS中，@synchronized锁实际上是通过objc_sync_enter()和objc_sync_exit()两个函数来实现的。objc_sync_enter()函数会尝试获得互斥锁，如果获得成功，则返回0，否则返回-1。objc_sync_exit()函数会释放互斥锁。

@synchronized锁的应用场景

@synchronized锁可以用于保护任何共享资源，比如全局变量、实例变量、方法等。在以下情况下，我们应该使用@synchronized锁：

• 多个线程同时访问同一个全局变量
• 多个线程同时访问同一个实例变量
• 多个线程同时调用同一个方法
• 多个线程同时访问同一个文件
• 多个线程同时访问同一个数据库

@synchronized锁的优缺点

@synchronized锁是一种简单易用的锁机制，它可以有效地防止竞争条件。但是，@synchronized锁也有一些缺点：

• 性能开销大：@synchronized锁的性能开销相对较大，因为它需要在每次进入和退出@synchronized块时都进行一次系统调用。
• 可扩展性差：@synchronized锁的可扩展性较差，因为它只能保护单个共享资源。如果需要保护多个共享资源，我们需要使用其他锁机制，比如NSLock、NSRecursiveLock等。

总结

@synchronized锁是iOS中一种常见的锁机制，它可以保证只有一个线程能够同时访问共享资源。@synchronized锁的原理是基于互斥锁的，它使用objc_sync_enter()和objc_sync_exit()两个函数来实现。@synchronized锁可以用于保护任何共享资源，但是在使用时需要注意它的性能开销和可扩展性。