探究iOS多线程究竟不安全在哪里?

2020-01-18 20:42:47王冬梅

前言

共享状态,多线程共同访问某个对象的property,在iOS编程里是很普遍的使用场景,我们就从Property的多线程安全说起。

Property

当我们讨论property多线程安全的时候,很多人都知道给property加上atomic attribute之后,可以一定程度的保障多线程安全,类似:


@property (atomic, strong) NSString*   userName;

事情并没有看上去这么简单,要分析property在多线程场景下的表现,需要先对property的类型做区分。

我们可以简单的将property分为值类型和对象类型,值类型是指primitive type,包括int, long, bool等非对象类型,另一种是对象类型,声明为指针,可以指向某个符合类型定义的内存区域。

上述代码中userName明显是个对象类型,当我们访问userName的时候,访问的有可能是userName本身,也有可能是userName所指向的内存区域。

比如:


self.userName = @"peak";

是在对指针本身进行赋值。而


[self.userName rangeOfString:@"peak"];

是在访问指针指向的字符串所在的内存区域,这二者并不一样。

所以我们可以大致上将property分为三类:

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分完类之后,我们需要明白这三类property的内存模型。

Memory Layout

当我们讨论多线程安全的时候,其实是在讨论多个线程同时访问一个内存区域的安全问题。针对同一块区域,我们有两种操作,读(load)和写(store),读和写同时发生在同一块区域的时候,就有可能出现多线程不安全。所以展开讨论之前,先要明白上述三种property的内存模型,可用如下图示:

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以64位系统为例,指针NSString*是8个字节的内存区域,int count是个4字节的区域,而@“Peak”是一块根据字符串长度而定的内存区域。

当我们访问property的时候,实际上是访问上图中三块内存区域。


self.userName = @"peak";

是修改第一块区域。


self.count = 10;

是在修改第二块区域。


[self.userName rangeOfString:@"peak"];

是在读取第三块区域。

不安全的定义

明白了property的类型以及他们对应的内存模型,我们再来看看不安全的定义。Wikipedia如是说: