首先我們從一到線程安全的題目進(jìn)入
解決方案與原理
ARC版本
_ioQueue = dispatch_queue_create("ioQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
- (void)setSafeObject:(id)object forKey:(NSString*)key
{
key = [keycopy];
dispatch_barrier_async(self.ioQueue, ^{if(key && object) {
[_dic setObject:object forKey:key];
}
});
}
- (id)getSafeObjectForKey:(NSString*)key
{
__blockidresult = nil;dispatch_sync(self.ioQueue, ^{
result = [_dic objectForKey:key];
});returnresult;
}
首先，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)私有的并行隊(duì)列來(lái)處理讀寫操作。
在這里不應(yīng)該使用globe_queue, 因?yàn)槲覀兺ㄟ^(guò)dispatch_barrier_async來(lái)保證寫操作的互斥，我們不希望寫操作阻塞住globe_queue中的其他不相關(guān)任務(wù)，我們只希望在寫的同時(shí)，不會(huì)有其他的寫操作或者讀操作。
同時(shí)，也不推薦給隊(duì)列設(shè)置優(yōu)先級(jí)，多數(shù)情況下使用default就可以了。而改變優(yōu)先級(jí)往往會(huì)造成一些無(wú)法預(yù)料的問(wèn)題，比如優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)(具體的可以參看參考文獻(xiàn))。
dispatch_barrier_async的block運(yùn)行時(shí)機(jī)是，在它之前所有的任務(wù)執(zhí)行完畢，并且在它后面的任務(wù)開(kāi)始之前，期間不會(huì)有其他的任務(wù)執(zhí)行。注意在barrier執(zhí)行的時(shí)候，隊(duì)列本質(zhì)上如同一個(gè)串行隊(duì)列，其執(zhí)行完以后才會(huì)恢復(fù)到并行隊(duì)列。
另外一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，在寫操作的時(shí)候，我們使用dispatch_async，而在讀操作的時(shí)候我們使用dispatch_sync。很明顯，這2個(gè)操作一個(gè)是異步的，一個(gè)是同步的。我們不需要使每次程序執(zhí)行的時(shí)候都等待寫操作完成，所以寫操作異步執(zhí)行，但是我們需要同步的執(zhí)行讀操作來(lái)保證程序能夠立刻得到它想要的值。
另外一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，在寫操作的時(shí)候，我們使用dispatch_async，而在讀操作的時(shí)候我們使用dispatch_sync。很明顯，這2個(gè)操作一個(gè)是異步的，一個(gè)是同步的。我們不需要使每次程序執(zhí)行的時(shí)候都等待寫操作完成，所以寫操作異步執(zhí)行，但是我們需要同步的執(zhí)行讀操作來(lái)保證程序能夠立刻得到它想要的值。
使用sync的時(shí)候需要極其的小心，因?yàn)樯圆蛔⒁?，就有可能產(chǎn)生死鎖，這可能造成災(zāi)難性的后果。你肯定也注意到了在寫操作的時(shí)候?qū)ey進(jìn)行了copy, 關(guān)于此處的解釋，插入一段來(lái)自參考文獻(xiàn)的引用:
函數(shù)調(diào)用者可以自由傳遞一個(gè)NSMutableString的key，并且能夠在函數(shù)返回后修改它。因此我們必須對(duì)傳入的字符串使用copy操作以確保函數(shù)能夠正確地工作。如果傳入的字符串不是可變的（也就是正常的NSString類型），調(diào)用copy基本上是個(gè)空操作。
到這里整個(gè)基本示例代碼已經(jīng)完成，一般情況下能夠滿足我們的需要。下面來(lái)看看在MRC過(guò)程中我遇到的一些問(wèn)題。
關(guān)于死鎖
dispatch_queue_tqueueA;// 串行隊(duì)列dispatch_sync(queueA, ^(){dispatch_sync(queueA, ^(){
foo();
});
});
造成死鎖比較常見(jiàn)的情況可以簡(jiǎn)化成上面這段代碼。
dispatch_sync會(huì)同步的提交工作并在返回前等待其完成。第一dispatch_sync正在運(yùn)行并等待它的block完成，但是block不能夠完成，它調(diào)用了第二個(gè)dispatch_sync，而第二個(gè)dispatch_sync會(huì)等待串行隊(duì)列中已經(jīng)存在的第一個(gè)任務(wù)完成，很明顯這個(gè)任務(wù)無(wú)法完成，造成死鎖。
值得注意的是main_queue就是一個(gè)串行隊(duì)列。
MRC下容易遇到的問(wèn)題與解決方案
- (void)setSafeObject:(id)object forKey:(NSString*)key
{
key = [keycopy];
dispatch_barrier_async(self.ioQueue, ^{if(key && object) {
[_dic setObject:object forKey:key];
}
});
[key release];
}
- (id)getSafeObjectForKey:(NSString*)key
{
__blockidresult = nil;dispatch_sync(self.ioQueue, ^{
result = [_dic objectForKey:key];
});returnresult;
}
首先我們看看上面這段代碼，基本就是ARC版本轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的，看起來(lái)沒(méi)問(wèn)題。那么究竟是不是真的沒(méi)問(wèn)題，我們跑段代碼試試看：
//版本一- (void)test
{for(inti =0; i <1000000; i++) {dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
[selfsetSafeObject:[NSStringstringWithFormat:@"86+131633829%i", i] forKey:KEY];
});NSString*result = [selfgetSafeObjectForKey:KEY];NSLog(@"get string: %@, length : %lu", result, result.length);
}
}
test執(zhí)行后，很快就會(huì)發(fā)生crash，讀操作的result會(huì)發(fā)生野指針。
如果你有經(jīng)驗(yàn)的話，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:
如果某個(gè)線程a剛?cè)〕隽藃esult值，這次線程b開(kāi)始執(zhí)行寫操作，造成線程a中的result值成為了一份過(guò)期的數(shù)據(jù)，如果正好線程b的runloop結(jié)束，很有可能舊的result內(nèi)存地址被釋放掉,這時(shí)線程a中的result就會(huì)發(fā)生野指針crash。
這時(shí)候，你可能會(huì)采取這樣子的修改，代碼如下:
//版本二- (void)test
{for(inti =0; i <1000000; i++) {dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
[selfsetSafeObject:[NSStringstringWithFormat:@"86+131633829%i", i] forKey:KEY];
});NSString*result = [[selfgetSafeObjectForKey:KEY] retain];NSLog(@"get string: %@, length : %lu", result, result.length);
[result release];
}
}
運(yùn)行之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，仍然會(huì)crash，其實(shí)問(wèn)題和上面一樣，我們的改動(dòng)沒(méi)有真正的解決問(wèn)題。最好的解決方案是在讀操作之前就已經(jīng)retain住了，看看最終版的代碼吧:
//最終版- (id)getSafeObjectForKey:(NSString*)key
{
__blockidresult = nil;dispatch_sync(self.ioQueue, ^{
result = [[_dic objectForKey:key] retain];
});return[result autorelease];
}
注意retain過(guò)一定要釋放掉，不然或造成內(nèi)存泄露。
再次驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)，程序不會(huì)crash了。
GCD是一套很好用的多線程庫(kù)，更多的用法請(qǐng)看參考資料
