多线程 - 04.线程状态以及线程安全

1.线程的状态

线程在从创建到销毁的过程中有多种状态，对应如下：

新建(New):当新建一个子线程时，线程处于新建状态

就绪(Runnable):调用[NSThread start]方法时，线程进入就绪状态或CPU调度完当前线程后，再去调用其他线程时，sleep状态结束或者得到同步锁时重新恢复就绪状态

运行(Running):当CPU调度当前线程时，线程处于运行状态

阻塞(Blocked):当线程调用了sleep方法，或者在等待同步锁时，线程处于阻塞状态

死亡(Dead):当线程任务执行完毕，或者线程执行异常以及线程被强制退出时，线程进入死亡状态，且不可恢复

控制线程的状态

启动线程
- (void)start;
// 进入就绪状态 -> 运行状态。当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态

阻塞（暂停）线程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 进入阻塞状态

强制停止线程
+ (void)exit;
// 进入死亡状态
注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务

以下图说明线程的各个状态

2.多线程的安全隐患

资源共享

1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源

比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件

当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题

安全隐患解决 – 互斥锁

保证同一时间只能有一个线程执行被锁的代码，保证数据的安全性

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }
注意：锁定1份代码只用1把锁(即所对象是同一对象)，用多把锁是无效的

互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

缺点：需要消耗大量的CPU资源

互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源

相关专业术语：线程同步

线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）

互斥锁，就是使用了线程同步技术

3.原子和非原子属性

OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择

atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）

nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁

nonatomic和atomic对比

atomic：线程安全，需要消耗大量的资源

nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

iOS开发的建议

所有属性都声明为nonatomic

尽量避免多线程抢夺同一块资源

尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力

4.互斥锁和自旋锁

Synchronized: 互斥锁

atiomic:自旋锁

互斥锁和自旋锁共同点:

都能够保证同一时刻只能有一个线程操作锁住的代码

互斥锁和自旋锁区别:

互斥锁: 当上一个线程的任务没有执行完毕的时候(被锁住), 那么下一个线程会进入睡眠状态等待任务执行完毕, 当上一个线程的任务执行完毕, 下一个线程会自动唤醒, 然后执行任务

自旋锁:当上一个线程的任务没有执行完毕的时候(被锁住),那么下一个线程会一直等待(不会睡眠),当上一个线程的任务执行完毕,下一个线程会立即执行任务

自旋锁应用场景:比较适合做一些不耗时的操作