iOS多線程開發之GCD（下篇）
上篇和中篇講解了什麽是GCD，如何使用GCD，這篇文章將講解使用GCD中將遇到的死鎖問題。有興趣的朋友可以回顧《iOS多線程開發之GCD（上篇）》和《iOS多線程開發之GCD（中篇）》。
言歸正傳，我們首先來回顧下死鎖，所謂死鎖: 是指兩個或兩個以上的進程（線程）在執行過程中，因爭奪資源（如數據源，內存等，變量不是資源）而造成的一種互相等待的現象，若無外部處理作用，它們都將無限等待下去。
死鎖形成的原因：
- 系統資源不足
- 進程（線程）推進的順序不恰當；
- 資源分配不當
死鎖形成的條件：
- 互斥條件：所謂互斥就是進程在某一時間內獨占資源。
- 請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。
- 不剝奪條件：進程已獲得資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。
- 循環等待條件：若幹進程之間形成一種頭尾相接的循環等待資源關系。
在GCD中，主要的死鎖就是當前串行隊列裏面同步執行當前串行隊列。解決的方法就是將同步的串行隊列放到另外一個線程執行。在舉例說明之前，我們先來回顧下GCD的中的任務派發和隊列。
（1）任務派發
| 任務派發方式 | 說明 |
|---|---|
| dispatch_sync() | 同步執行，完成了它預定的任務後才返回，阻塞當前線程 |
| dispatch_async() | 異步執行，會立即返回，預定的任務會完成但不會等它完成，不阻塞當前線程 |
（2）隊列種類
| 隊列種類 | 說明 |
|---|---|
| 串行隊列 | 每次只能執行一個任務，並且必須等待前一個執行任務完成 |
| 並發隊列 | 一次可以並發執行多個任務，不必等待執行中的任務完成 |
（3）GCD隊列種類
| GCD隊列種類 | 獲取方法 | 隊列類型 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 主隊列 | dispatch_get_main_queue | 串行隊列 | 主線中執行 |
| 全局隊列 | dispatch_get_global_queue | 並發隊列 | 子線程中執行 |
| 用戶隊列 | dispatch_queue_create | 串並都可以 | 子線程中執行 |
由此我們可以得出：串行與並行針對的是隊列，而同步與異步，針對的則是線程！
案例分析：
一、同步執行遇到串行隊列
- (void)syncMain{ dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 17:54:43.623 beck.wang[1405:182548] task1-<NSThread: 0x608000066000>{number = 1, name = main}
分析：死鎖。
原因：從打印結果可以看出，task1是在主線程中執行，而主線程是串行隊列，定義的queue隊列也是主隊列， dispatch_sync是同步執行的標誌，意思是必須等待block返回，才能執行task3，而當前主隊列中正在被task1執行，必須等待完成task3完成後才能釋放，這就造成了task3等待block完成返回，block等待task3完成釋放主隊列而相互等待的循環中死鎖。
擴展：在主線程使用sync函數就會造成死鎖”或者“在主線程使用sync函數，同時傳入串行隊列就會死鎖”嗎？ NO，這種說明明顯是沒有真正理解死鎖！從上面的案例中我們很明顯的知道，死鎖產生的原因是隊列的阻塞。那麽如果我自定義一個串行隊列，不與主隊列爭寵呢？
- (void)syncMain{ // 註意這裏的queue是自定義的串行隊列，而不是主隊列dispatch_get_main_queue() dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 18:07:15.134 beck.wang[1427:192164] task1-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:07:15.135 beck.wang[1427:192164] task2-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:07:15.135 beck.wang[1427:192164] task3-<NSThread: 0x600000074800>{number = 1, name = main}
分析：不開啟新線程，順序執行。
原因：task1、task3與task2執行的隊列不一樣，不會阻塞。
二、同步執行遇到並行隊列
- (void)syncConcurrent{ NSLog(@"task11-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ NSLog(@"task12-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task13-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task11-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task12-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:15:11.957 beck.wang[1452:198567] task13-<NSThread: 0x608000071f00>{number = 1, name = main}
分析：不開啟新線程，順序執行。
原因：task1、task3與task2執行的隊列不一樣，不會阻塞。
三、異步&同步組合
- (void)gcdTest{ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207413] task1-<NSThread: 0x608000063400>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207413] task5-<NSThread: 0x608000063400>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:29:23.976 beck.wang[1562:207460] task2-<NSThread: 0x608000067940>{number = 3, name = (null)}
分析：死鎖。
原因：task2、task4與task3在同一隊列中執行，dispatch_sync確定了task4需要等待task3完成後返回才能執行，而task2任務執行的時候已經占用了當前隊列，需要等到task4完成後才能釋放，這就造成了task3等待task4完成，task4等待task3返回的相互等待，這也是隊列阻塞造成的死鎖。
擴展：如果queue換成自定義並發隊列或者dispatch_sync追加到非當前隊列（如主隊列），則不會發生死鎖。
- (void)gcdTest{ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]); // 這裏使用主隊列，而非自定義的串行隊列，則不會發生死鎖,同理並行隊列也不會死鎖 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215721] task1-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215721] task5-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:38:20.214 beck.wang[1582:215779] task2-<NSThread: 0x618000069cc0>{number = 3, name = (null)} 2017-07-10 18:38:20.217 beck.wang[1582:215721] task3-<NSThread: 0x608000069780>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:38:20.217 beck.wang[1582:215779] task4-<NSThread: 0x618000069cc0>{number = 3, name = (null)}
四、上面的擴展案例中，主線程阻塞。
- (void)gcdTest{ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"task1-%@",[NSThread currentThread]); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"task2-%@",[NSThread currentThread]); // 這裏雖然使用主隊列，但主隊列已經阻塞，後續代碼失效 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"task3-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task4-%@",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"task5-%@",[NSThread currentThread]); while (1) { // 進入while的恒等循環，主線程（主隊列）阻塞 } NSLog(@"task6-%@",[NSThread currentThread]); }
打印結果：
2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223045] task1-<NSThread: 0x60000007afc0>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223045] task5-<NSThread: 0x60000007afc0>{number = 1, name = main} 2017-07-10 18:47:22.844 beck.wang[1657:223110] task2-<NSThread: 0x610000262700>{number = 3, name = (null)}
分析：主線程進入無限阻塞狀態task6、task3、task4都無法訪問到，處於無限等待狀態。
PS：這篇文章有借鑒部分，我寫這篇博文的目的也是為了更好的理解GCD的死鎖，畢竟好記性不如爛筆頭嘛！在工作中我也會不斷完成遇到的GCD的死鎖情況，SO，本篇文章未完待續.....
iOS多線程開發之GCD（下篇）