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从一道网易面试题浅谈OC线程安全

2017-08-25 16:36 编辑: suiling 分类:iOS开发 来源:简书

今天去网易面试,面试官出了一道面试题,下面代码会发生什么问题?

@property (nonatomic, strong) NSString *target;
//....
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("parallel", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
for (int i = 0; i < 1000000 ; i++) {
    dispatch_async(queue, ^{
        self.target = [NSString stringWithFormat:@"ksddkjalkjd%d",i];
    });
}

当时我把自定义的队列看成了串行队列,然后回答:“没错呀”。后来一运行崩溃了……

面试后,我就仔细回想,敲了Demo,看看崩溃原因是啥。

正好试试小伙伴给我介绍的调试野指针的方法,XCode7以上才有的Address Sanitizer。

打开后发现是经典的EXC_BAD_ACCESS错误,以我浅薄的经验来看,这种一般是对一个已释放的内存的对象再次发送消息出现的。

1.jpg

屏幕快照 2017-08-25 上午1.55.50

再看看崩溃堆栈

23.jpg

屏幕快照 2017-08-25 上午1.53.22

噢,看来是对已释放的对象再次发送了release信息。

我又留意到,这个对象是Strong修饰的。

那么他的Setter方法在MRC上就相当于

- (void)setTarget:(NSString *)target {
    [target retain];//先保留新值
    [_target release];//再释放旧值
    _target = target;//再进行赋值
}

那么什么时候会导致过多调用release呢,因为这是个并行队列+异步。

那么假如队列A执行到步奏2,还没到步骤3时,队列B也执行到步骤2,那么这个对象就会被过度释放,导致向已释放内存对象发送消息而崩溃。

后来我想怎么可以修改这段代码变为不崩溃的呢?

1.使用串行队列

将set方法改成在串行队列中执行就行,这样即使异步,但所有block操作追加在队列最后依次执行。

2. 使用atomic

atomic关键字相当于在setter方法加锁,这样每次执行setter都是线程安全的,但这只是单独针对setter方法而言的狭义的线程安全。

3.使用weak关键字

weak的setter没有保留新值或者保留旧值的操作,所以不会引发重复释放。当然这个时候要看具体情况能否使用weak,可能值并不是所需要的值。

4.使用Tagged Pointer

Tagged Pointer是苹果在64位系统引入的内存技术。简单来说就是对于NSString(内存小于60位的字符串)或NSNumber(小于2^31),64位的指针有8个字节,完全可以直接用这个空间来直接表示值,这样的话其实会将NSString和NSNumber对象由一个指针转换成一个值类型,而值类型的setter和getter又是原子的,从而线程安全。

比如上述代码的字符串改短一些,就不会崩溃了。

从而我们可以总结到,线程安全有以下几种方法:

  • 单线程串行访问

  • 访问加锁

  • 使用不进行额外操作的关键字(weak)

  • 使用值类型

然而这只是保证了基本的线程安全(不崩溃),若是需要保证访问出符合预期的数据,则需要采用GCD的barrier或者自己在合适的时机加锁。


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