iOS并发编程Tips(二)

博文链接:http://ifujun.com/iosbing-fa-bian-cheng-tips-er/

在iOS并发编程Tips(一)中，我们提到了三点，分别是线程、原子属性和并发同步。在本文中，你将会看到以下几点：

• 线程安全

• 锁

• 使用主线程

• GCD 还是 NSOperationQueue

线程安全

线程安全是编程中的术语，指某个函数、函数库在多线程环境中被调用时，能够正确地处理多个线程之间的共享变量，使程序功能正确完成。 — 维基百科

举个例子。

我们定义一个NSInteger型的全局变量count，我们使用三个异步线程将它自增100000，那么，我们希望的输出结果是300000。但是，它的真实结果是多少呢？

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) NSInteger count;
@end

@implementation ViewController

-(void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        [self startThread];
    }
}
-(void)startThread
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        [self addCount];
    });
}
-(void)addCount
{
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        self.count++;
    }
    NSLog(@"count = %ld", self.count);
}
-(void)addCountWithLock
{
    @synchronized (self)
    {
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            self.count++;
        }
        NSLog(@"lock count = %ld", self.count);
    }
}
@end

运行结果显然不是我们想要的，而且，每次的结果都不一定一致，这就是我们所要说的线程安全。

很多时候，我们为了效率，会编写多线程的代码。多线程除了会带来效率的提升之外，也会提高控制的复杂程度。我们有很多解决办法，比如说，使用锁、不可变变量、尽量使用主线程（单线程）等等。

在上述例子中，我们如果加一个最简单的互斥锁(addCountWithLock方法)，就可以达到线程安全的目的。

运行结果正是我们想要的。

还有一点想提及一下的是，苹果有个文档列出了部分框架的部分安全和非安全的类和函数，可以适当看一下。

锁

上面提到了锁，我们常用的锁有很多，比如，互斥锁、条件锁、递归锁、信号量、自旋锁等等。网上有很多关于这方面的资料，我就不再赘述了，毕竟篇幅很大，而我这篇只是Tips。

网上也有很多关于这些锁性能对比的文章，比如说ibireme的文章等等。

这么多锁，除了比较特殊的递归锁等，如果你想要一个高性能的锁的话，可以使用pthread_mutex或者dispatch_semaphore，如果想使用比较方便的话，以直接使用@synchronized和NSLock。

使用主线程

在性能优化的时候，我们很容易陷入过度优化的误区。现在的设备性能越来越好，我们可以在主线程中做越来越多的事情。

如果某个函数或者方法只有主线程去访问，那它必然是多线程安全的，因为只有单线程访问，不存在多线程的情况。

我们知道NSMutableArray、NSMutableDictionary这种的是非线程安全的类，在我的使用过程中，我一般不会对这些东西加锁，因为我基本只用主线程去访问，而如果涉及到多线程的话，我会使用不可变的数组和字典。

在大多数情况下，使用多线程只存在于某一个部分，比如网络等，那么在多线程执行完成之后，一定要交由主线程回调。比如，我们常用的AFNetworking中，在回调success和failure的block块的过程中，就会回调到主线程上：

dispatch_group_async(self.completionGroup ?: http_request_operation_completion_group(), self.completionQueue ?: dispatch_get_main_queue(), ^{
                            success(self, responseObject);
                        });

除了我们自己设计的库需要这么做以外，也有一些系统上的方法需要我们注意。比如，NSNotification。

NSNotification是哪个线程去post就是哪个线程去调用selector。我们来测试一下：

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(test)
                                                 name:kTestNotification
                                               object:nil];
    
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:kTestNotification object:nil];
});

我们在test方法上打个断点，我们会看到：

这样就会有问题，如果test方法内是执行UI操作或者某些需要主线程的操作的话，那么有可能会造成UI无响应，或者很长时间才变化，甚至是崩溃。

所以，我建议一定要在主线程上post，因为你不知道你所发出的NSNotification谁会去接收，它又要去干什么，但是你知道，主线程是肯定没错的。

实现这个的方法有很多，比如继承、category、hook等。

前段时间在写指纹解锁的时候碰到一个问题。在我的App中需要验证指纹或者手势密码才可以进入主页，而验证指纹需要用到这么一个方法：

-(void)evaluatePolicy:(LAPolicy)policy
       localizedReason:(NSString *)localizedReason
                 reply:(void(^)(BOOL success, NSError * __nullable error))reply;

测试的时候，我发现一个问题，在用户验证通过之后，alertView消失之后，页面并没有跳到主页。有时候需要过好久才会跳到主页，但是页面并没有卡死，手势解锁依旧可用。这就奇了怪了，我找了一圈才发现，这个方法是在子线程上回调回来的，而我并不知道。所以我用这个子线程去初始化页面的时候，就会出现长时间无响应的问题。

所以，系统异步回调的接口一定要去检查一下是不是主线程的。

GCD 还是 NSOperationQueue

我们知道，在 iOS 4 以上，NSOperationQueue是在GCD上封装上来的，相比起GCD，NSOperationQueue具有如下一些优点：

• 提供cancel操作。

• 更细粒度的优先级控制。

• 支持继承，方便封装。

• 支持KVO。

而GCD相比起NSOperationQueue的优点是：

• 使用方便、简单。

• 速度可能更快一点。

我相信，对于大部分好的封装来说，会优先选择NSOperationQueue。而如果你只是一个很小的项目，以使用方便为主，那么，使用GCD也是一种不错的选择。