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五种情况让您了解GCD僵局

电脑杂谈　发布时间：2020-05-30 22:24:05　来源：网络整理

死锁举例_死锁_ccriticalsection 多线程死锁

作者：brighttj（@saitjr
网址：http://www.brighttj.com/ios/ios-gcd-deadlock.html

死锁一直是使用多线程时需要注意的问题. 以前，只有模糊的同步，异步，串行和并行概念. 现在也该进行梳理了. 回顾以前的博客，很久以来一直没有干货（好像以前有干货），所以我尽力了这个博客，并且还从其他博客中借用了很多例子来解释GCD死锁问题.

环境信息:

Mac OS X 10.10.5

Xcode 6.4

iOS 8.4

使用GCD时，我们会将要处理的任务放入块中，然后将任务附加到相应的队列中. 此队列称为调度队列. 但是，分派队列有两种类型，一种是等待上一次执行完成，然后执行下一个串行分派队列，称为串行队列. 下一个并发调度队列称为并行队列. 它们都遵循FIFO原则.

举一个简单的例子，在三个任务中输出1、2、3，串行队列输出是有序的1、2、3，但是并行队列的先后顺序就不一定了。

那么，如何执行并行队列？

尽管可以同时处理多个任务，但是并行队列处理量取决于当前系统状态. 如果当前系统状态最多处理2个任务，则将1、2排在首位，当操作3时死锁举例，则取决于谁完成1或2，然后是3.

这里简要介绍了串行和并行，实际上有许多技术要点，您可以自己理解.

串行和并行用于队列，而同步和异步用于线程. 最大的区别是，如果同步线程阻塞了当前线程，则它必须等待同步线程中的任务完成执行. 返回后，可以继续执行下一个任务；而异步线程不必等待.

ccriticalsection 多线程死锁_死锁举例_死锁

仅凭这几句话仍然很难理解，因此我准备了很多案例，可以在分析时理解.

GCD API有很多，这里只介绍本文中使用的那些.

系统标准提供的两个队列

 // 全局队列，也是一个并行队列
 dispatch_get_global_queue 
 // 主队列，在主线程中运行，因为主线程只有一个，所以这是一个串行队列
 dispatch_get_main_queue

此外，您还可以生成自己的队列

 // 从DISPATCH_QUEUE_SERIAL看出，这是串行队列
 dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL) 
 // 同理，这是一个并行队列
 dispatch_queue_create("com.demo.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

接下来是创建同步线程和异步线程:

dispatch_sync(..., ^(block)) // 同步线程
dispatch_async(..., ^(block)) // 异步线程

假设您已基本了解上述知识，然后进入案例说明阶段.

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3

结果，控制台输出:

死锁_ccriticalsection 多线程死锁_死锁举例

分析:

dispatch_sync表示是一个同步线程；
dispatch_get_main_queue表示运行在主线程中的主队列；
任务2是同步线程的任务。

首先执行任务1，这绝对没有问题，但是接下来，程序遇到同步线程，然后它将进入等待状态，等待任务2完成，然后执行任务3. 但这是一个队列. 当然，当任务到达时，该任务将被添加到队列的末尾，然后按照FIFO原理执行该任务. 然后，现在将任务2添加到末尾，任务3排在任务2的前面，问题来了:

任务3要等任务2执行完才能执行，任务2由排在任务3后面，意味着任务2要在任务3执行完才能执行，所以他们进入了互相等待的局面。【既然这样，那干脆就卡在这里吧】这就是死锁。

技术分享

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3

结果，控制台输出:

1
2
3

分析:

首先执行任务1，然后遇到同步线程，程序将进入等待状态. 等待任务2完成，然后再执行任务3. 从dispatch_get_global_queue可以看出，任务2已添加到全局并行队列中. 并行队列执行任务2后，它将返回主队列并继续执行任务3.

技术分享

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
    dispatch_sync(queue, ^{  
        NSLog(@"3"); // 任务3
    });
    NSLog(@"4"); // 任务4
});
NSLog(@"5"); // 任务5

ccriticalsection 多线程死锁_死锁_死锁举例

结果，控制台输出:

1
5
2
// 5和2的顺序不一定

分析:

在这种情况下，未使用系统提供的串行或并行队列，而是由dispatch_queue_create函数创建了DISPATCH_QUEUE_SERIAL的串行队列.

执行任务1；
遇到异步线程，将【任务2、同步线程、任务4】加入串行队列中。因为是异步线程，所以在主线程中的任务5不必等待异步线程中的所有任务完成；
因为任务5不必等待，所以2和5的输出顺序不能确定；
任务2执行完以后，遇到同步线程，这时，将任务3加入串行队列；
又因为任务4比任务3早加入串行队列，所以，任务3要等待任务4完成以后，才能执行。但是任务3所在的同步线程会阻塞，所以任务4必须等任务3执行完以后再执行。这就又陷入了无限的等待中，造成死锁。

技术分享

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"3"); // 任务3
    });
    NSLog(@"4"); // 任务4
});
NSLog(@"5"); // 任务5

结果，控制台输出:

1
2
5
3
4
// 5和2的顺序不一定

分析:

首先，将[任务1，异步线程，任务5]添加到主队列中. 异步线程中的任务是: [任务2，同步线程死锁举例，任务4].

因此，首先执行任务1，然后将异步线程中的任务添加到全局队列中. 由于存在异步线程，因此任务5不必等待，结果是2和5的输出顺序不一定.

死锁举例_ccriticalsection 多线程死锁_死锁

然后查看异步线程中任务的执行顺序. 执行任务2后，它将遇到同步线程. 同步线程中的任务已添加到主队列中，此时添加的任务3位于任务5后面.

任务3执行完毕后，没有任何阻塞，程序继续执行任务4.

从上面的分析中，获得了几个结果: 1首先执行； 2首先执行. 2和5的顺序不是必需的； 4必须落后于3.

技术分享

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    NSLog(@"1"); // 任务1
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2"); // 任务2
    });
    NSLog(@"3"); // 任务3
});
NSLog(@"4"); // 任务4
while (1) {
}
NSLog(@"5"); // 任务5

结果，控制台输出: