iOS 开发，各种锁你了解多少？NSLock、NSCondtion、NSRecursiveLock.......
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在上篇博客中已经通过 Swift的Foundation源码分析NSLock、NSCondtion、NSRecursiveLock、NSCondition等锁了，那么本篇博将手把手带你实现一个读写锁！
iOS底层探索之多线程(六)—GCD源码分析(sync 同步函数、async 异步函数)
iOS底层探索之多线程(八)—GCD源码分析(函数的同步性、异步性、单例)
iOS底层探索之多线程(十四)—关于@synchronized锁你了解多少?
iOS底层探索之多线程(十五)—@synchronized源码分析
iOS底层探索之多线程(十六)——锁分析(NSLock、NSCondtion、NSRecursiveLock、NSCondition)
iOS底层探索之多线程(十七)——通过 Swift的Foundation源码分析锁(NSLock、NSCondition、NSRecursiveLock)
1. 什么是读写锁？
在开始之前，先来了解一下，什么是
读写锁？
-
读写锁实际是⼀种特殊的⾃旋锁，它把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进⾏读访问，写者则需要对共享资源进⾏写操作。 - 这种锁相对于
⾃旋锁⽽⾔，能提⾼并发性，因为在多处理器系统中，它允许同时有多个读者来访问共享资源，最⼤可能的读者数为实际的逻辑CPU数。 - 写者是
排他性的，⼀个读写锁同时只能有⼀个写者或多个读者（与CPU数相关），但不能同时既有读者⼜有写者，在读写锁保持期间也是抢占失效的。 - 如果
读写锁当前没有读者，也没有写者，那么写者可以⽴刻获得读写锁，否则它必须⾃旋在那⾥，直到没有任何写者或读者。 - 如果
读写锁没有写者，那么读者可以⽴即获得该读写锁，否则读者必须⾃旋在那⾥，直到写者释放该读写锁。 - ⼀次只有⼀个线程可以占有
写模式的读写锁, 但是可以有多个线程同时占有读模式的读写锁，正是因为这个特性，当读写锁是写加锁状态时，在这个锁被解锁之前，所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞。 - 当读写锁在
读加锁状态时，所有试图以读模式对它进⾏加锁的线程都可以得到访问权，但是如果线程希望以写模式对此锁进⾏加锁， 它必须直到所有的线程释放锁。 - 通常的情况是当
读写锁处于读模式锁住状态时，如果有另外线程试图以写模式加锁，读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求，这样可以避免读模式锁⻓期占⽤，⽽等待的写模式锁请求⻓期阻塞。 -
读写锁适合于对数据结构的读次数⽐写次数多得多的情况。 因为, 读模式锁定时可以共享， 以写模式锁住时意味着独占，所以读写锁⼜叫共享-独占锁。
那我们该如果
封装实现一个读写锁呢？
首先我们要明白读写锁的核心功能是什么？毫无疑问肯定是：多读单写。
-
多读就是允许多条线程对这个内存空间进行读取操作。 -
单写就是同一时刻只能有一个线程，对这一片内存空间进行写操作，如果有多个写操作，数据肯定就错乱了，这是我们所不能允许的。 -
写与写要互斥:，A写完了，B才能进行写。 -
读与写要互斥：A在写的时候，B不能读，必须要等 A写完B再去读。 - 读写不能堵塞主线程，不能影响正常的程序运行。
既然所有的注意点和功能点都清楚了，那么废话不多少，开工吧！这里将通过两种方式进行实现分别是
pthread的API和GCD的API。
2. pthread 实现读写锁
那么首先，我们先使用pthread来实现一下，模拟火车票的情况，代码如下：
//注意这里要导入头文件
#import <pthread.h>
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, assign) NSUInteger trainTickets;//火车票数量
@property (nonatomic, assign) pthread_rwlock_t jpLock;// 锁
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.trainTickets = 0;
[self jp_Test];
}
- 读操作
// 读方法
-(void)jP_read{
// 读加锁
pthread_rwlock_rdlock(&_jpLock);
sleep(1);
NSLog(@"读取火车票数量为:%zd", self.trainTickets);
// 解锁
pthread_rwlock_unlock(&_jpLock);
}
- 写操作
// 写方法
-(void)jP_write{
// 写加锁
pthread_rwlock_wrlock(&_jpLock);
sleep(1);
NSLog(@"写入后火车票数量为:%zd", ++self.trainTickets);
// 解锁
pthread_rwlock_unlock(&_jpLock);
}
- 来看看运行结果如何
代码完美运行，非常完美！结果很正常，没有错乱！
pthread API
pthread_rwlock_t lock;// 结构pthread_rwlock_init(&lock, null);// 初始化pthread_rwlock_rdlock(&lock);// 读加锁pthread_rwlock_tryrdlock(&lock);// 读尝试加锁pthread_rwlock_wdlock(&lock);// 写加锁pthread_rwlock_trywdlock(&lock);// 写尝试加锁pthread_rwlock_unlock(&lock);// 解锁pthread_rwlock_destory(&lock);// 销毁
3. GCD 实现读写锁
上面👆已经用pthread实现了读写锁，那么现在就用我们比较熟悉的 GCD来实现一下吧！
-
GCD实现代码如下：
GCD实现代码 - GCD实现运行结果如下：
结果和上面用
pthread实现的效果是一样的，这里就不过多分析了，代码注释都有，相信大家都懂的！
4. 总结
- 读写锁的核心功能就是
多读单写 - 写与写要互斥
- 读与写要互斥
- 读写
不能堵塞主线程，不能影响正常的程序运行。
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