廢話開(kāi)篇

iOS 下的多線程的技術(shù)的應(yīng)用衍生出了鎖的機(jī)制，試想，如果 iOS 下沒(méi)有多線程的概念，所有的代碼都會(huì)在同步環(huán)境下執(zhí)行，那么，也就不會(huì)產(chǎn)生爭(zhēng)奪資源情況的發(fā)生，當(dāng)然，也就沒(méi)有辦法利用多核的優(yōu)勢(shì)。所以，多線程的應(yīng)用是廣布的，而鎖的應(yīng)用是局部的，所以，二者應(yīng)相輔相成，來(lái)達(dá)到提高運(yùn)行效率的同時(shí)提高程序運(yùn)行的穩(wěn)定性。

思考一、對(duì)于鎖的類型的理解

基本的三種鎖的類型：互斥鎖、自旋鎖、讀寫(xiě)鎖。

其中，互斥鎖 多線程在訪問(wèn)加鎖中的臨界區(qū)前，會(huì)進(jìn)入休眠，一直等待解鎖后系統(tǒng)調(diào)度
；自旋鎖 多線程在訪問(wèn)加鎖中的臨界區(qū)前，不進(jìn)入休眠，會(huì)一直忙等。 讀寫(xiě)鎖 是一種思想，本質(zhì)就是利用 互斥鎖 來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用場(chǎng)景：多讀并行、讀與寫(xiě)互斥，寫(xiě)與寫(xiě)互斥；對(duì)于其他的類型的鎖，比如：信號(hào)量、條件鎖、遞歸鎖，可以理解為是由以上基本類型的鎖實(shí)現(xiàn)的上層封裝。

思考二、讀寫(xiě)鎖的實(shí)現(xiàn)邏輯

如果有這樣一塊公共資源，它的寫(xiě)入是比較耗時(shí)，那么，在這段時(shí)間內(nèi)要避免程序再次的進(jìn)行寫(xiě)入操作和讀取操作，這樣可以避免產(chǎn)生爭(zhēng)奪資源的問(wèn)題，當(dāng)然，讀取的過(guò)程可以并行。

先上一段代碼，這里模擬一個(gè)比較耗時(shí)的寫(xiě)入過(guò)程，在模擬一個(gè)快速讀取的過(guò)程。

//讀寫(xiě)鎖
- (void)readAndWriteLock
{
    //寫(xiě)
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            NSLog(@"我開(kāi)始寫(xiě)");
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            }
            NSLog(@"我寫(xiě)完了");

    });

    //讀
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            NSLog(@"我開(kāi)始讀%d",i);
            for (int j = 0; j < i; j++) {
            }
            NSLog(@"我讀完了%d",i);
        });
    }
}

在寫(xiě)入的異步內(nèi)執(zhí)行了循環(huán) 10000 次的操作來(lái)模擬耗時(shí)任務(wù)；后面開(kāi)辟了多線程進(jìn)行讀取，在讀取的異步里，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的不同數(shù)量的循環(huán)來(lái)模擬耗時(shí)任務(wù)，這里的耗時(shí)次數(shù)遠(yuǎn)小于寫(xiě)入。

打印如下

通過(guò)輸出可以清晰的看到，寫(xiě)入過(guò)程中還有很多讀取的操作在同時(shí)進(jìn)行。致于是先開(kāi)始讀取還是開(kāi)始寫(xiě)入，這里其實(shí)并不用去關(guān)心，本身它們也是由系統(tǒng)決定的，但是，這里需要控制一下代碼，來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)互斥，即在寫(xiě)的過(guò)程中，禁止讀取操作的介入。同時(shí)，也需要實(shí)現(xiàn)寫(xiě)寫(xiě)互斥。對(duì)于，多讀，其實(shí)這里并不需要過(guò)多干涉，因?yàn)?，本身就允許多讀的邏輯。

思考三、簡(jiǎn)單封裝讀寫(xiě)鎖，滿足讀寫(xiě)邏輯

利用互斥鎖封裝讀取加、解鎖；寫(xiě)入加、解鎖

//初始化讀取鎖
static pthread_mutex_t r_plock =  PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//初始化寫(xiě)入鎖
static pthread_mutex_t w_plock =  PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//記錄當(dāng)前讀取次數(shù)，因?yàn)橹灰渲挡粸?，那么，就說(shuō)明程序在讀取操作，這里停止寫(xiě)入操作
static int current_read_times = 0;

進(jìn)行讀取加鎖

//讀加鎖
- (void)readLock
{
    pthread_mutex_lock(&r_plock);
    current_read_times ++;
    if (current_read_times == 1) {
        pthread_mutex_lock(&w_plock);
    }
    pthread_mutex_unlock(&r_plock);
}

這里首先進(jìn)行 讀取鎖 加鎖，這里加鎖的目的并不是鎖定讀取過(guò)程，而是鎖定了修改 current_read_times 的過(guò)程，當(dāng) current_read_times 變更后，如果為 1，那么，就對(duì) 寫(xiě)入鎖 加鎖，這個(gè)寫(xiě)入鎖就是鎖住寫(xiě)入過(guò)程的。這兩個(gè)鎖的應(yīng)用部分是有區(qū)別的。

進(jìn)行讀取解鎖

//讀解鎖
- (void)readUnLock
{
    pthread_mutex_lock(&r_plock);
    current_read_times --;
    if (current_read_times == 0) {
        pthread_mutex_unlock(&w_plock);
    }
    pthread_mutex_unlock(&r_plock);
}

這里首先進(jìn)行 讀取鎖 加鎖，目的還是對(duì) current_read_times 修改的鎖，可以總結(jié)一下，讀寫(xiě)鎖本質(zhì)并不對(duì)多讀進(jìn)行限制，所以，這里的讀取鎖是鎖住 current_read_times 修改過(guò)程，在加鎖的情況下進(jìn)行 寫(xiě)入鎖 狀態(tài)的變更，實(shí)現(xiàn) 讀與寫(xiě)的互斥。后面進(jìn)行狀態(tài)判斷，如果 current_read_times 為 0，說(shuō)明當(dāng)前所以讀取完成了，那么，對(duì) 寫(xiě)入鎖 進(jìn)行解鎖，解鎖后寫(xiě)入操作就可以正常進(jìn)行。這里解鎖的判斷為 == 0 與 加鎖的判斷 == 1 是一對(duì)，這樣就滿足了，一個(gè)加鎖過(guò)程對(duì)應(yīng)一個(gè)解鎖條件。不會(huì)出現(xiàn)只有加鎖后而沒(méi)有解鎖的情況。

進(jìn)行寫(xiě)入加鎖

//寫(xiě)加鎖
- (void)writeLock
{
    pthread_mutex_lock(&w_plock);
}

這里僅僅是對(duì) 寫(xiě)入 操作進(jìn)行加鎖。

進(jìn)行寫(xiě)入解鎖

//寫(xiě)解鎖
- (void)writeUnLock
{
    pthread_mutex_unlock(&w_plock);
}

這里僅僅是對(duì) 寫(xiě)入 操作進(jìn)行解鎖。

最后的代碼

//讀寫(xiě)鎖
- (void)readAndWriteLock
{
    //寫(xiě)
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            [self writeLock];
            NSLog(@"我開(kāi)始寫(xiě)");
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {

            }
            NSLog(@"我寫(xiě)完了");
            [self writeUnLock];
    });
    
    //讀
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            [self readLock];
            NSLog(@"我開(kāi)始讀%d",i);
            for (int j = 0; j < i; j++) {

            }
            NSLog(@"我讀完了%d",i);
            [self readUnLock];
        });
    }
}

打印如下

可以看待寫(xiě)入過(guò)程是完整的一個(gè)打印順序，而讀取過(guò)程由于沒(méi)有鎖的保護(hù)并沒(méi)有按順序執(zhí)行。

一個(gè)簡(jiǎn)單的 讀寫(xiě)鎖 就完成了。代碼拙劣，大神勿笑。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于iOS中讀寫(xiě)鎖的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)iOS讀寫(xiě)鎖實(shí)現(xiàn)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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