锁的种类
互斥锁、自旋锁、互斥锁、递归锁、条件锁、读写锁
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自旋锁 - OSSpinLock
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互斥锁 - os_unfair_lock
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递归锁/互斥锁/条件锁 - pthread_mutex
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互斥锁 - NSLock
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递归锁 - NSRecursiveLock
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条件锁 - NSCondition (pthread_cond_t)来实现的,常见的生产者-消费者模式
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条件锁 - NSConditionLock
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递归锁 - @synchronized
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栅栏 - dispatch_barrier_async
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调度组 - dispatch_group
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信号量 - dispatch_semaphore
NSConditionLock 借助 NSCondition 来实现,它的本质就是一个生产者-消费者模型。“条件被满足”可以理解为生产者提供了新的内容。NSConditionLock 的内部持有一个 NSCondition 对象,以及 _condition_value 属性,在初始化时就会对这个属性进行赋值:
它的 lockWhenCondition 方法其实就是消费者方法:
对应的 unlockWhenCondition 方法则是生产者,使用了 broadcast 方法通知了所有的消费者
自旋锁
自旋锁是多线程同步的一种锁,线程反复检查锁变量是否可用。由于线程在这一过程中保持执行,因此是一种忙等待。一旦获取了自旋锁,线程会一直保持该锁,直至显式释放自旋锁。
自旋锁避免了进程上下文的调度开销,对于线程只会阻塞很短时间的场合是有效的。因此操作系统的实现在很多地方往往用自旋锁。
单核CPU不适于使用自旋锁,因为,在同一时间只有一个线程是处在运行状态,假设运行线程A发现无法获取锁,只能等待解锁,但因为A自身不挂起,所以那个持有锁的线程B没有办法进入运行状态,只能等到操作系统分给A的时间片用完,才能有机会被调度。这种情况下使用自旋锁的代价很高
不安全的原因:
如果一个低优先级的线程获得锁并访问共享资源,这时一个高优先级的线程也尝试获得这个锁,它会处于 spin lock 的忙等状态从而占用大量 CPU。此时低优先级线程无法与高优先级线程争夺 CPU 时间,从而导致任务迟迟完不成、无法释放 lock,这就是优先级反转。