ios GCD 死鎖幾個案例 詳細講解

死鎖一直都是在使用多執行緒時，需要注意的一個問題。以前對同步、非同步，序列、並行只有一個模糊的概念，想想也是時候整理一下了。再看看之前的部落格，已經很久沒有乾貨了【說得好像之前有乾貨一樣】，所以，這篇部落格，我盡最大努力，也借鑑了很多其他部落格中的例子，來講解GCD死鎖問題。

環境資訊：

Mac OS X 10.10.5

Xcode 6.4

iOS  8.4

正文

序列與並行

在使用GCD的時候，我們會把需要處理的任務放到Block中，然後將任務追加到相應的佇列裡面，這個佇列，叫做Dispatch Queue。然而，存在於兩種Dispatch Queue，一種是要等待上一個執行完，再執行下一個的Serial Dispatch Queue，這叫做序列佇列；另一種，則是不需要上一個執行完，就能執行下一個的Concurrent Dispatch Queue，叫做並行佇列。這兩種，均遵循FIFO原則。

舉一個簡單的例子，在三個任務中輸出1、2、3，序列佇列輸出是有序的1、2、3，但是並行佇列的先後順序就不一定了。

那麼，並行佇列又是怎麼在執行呢？

雖然可以同時多個任務的處理，但是並行佇列的處理量，還是要根據當前系統狀態來。如果當前系統狀態最多處理2個任務，那麼1、2會排在前面，3什麼時候操作，就看1或者2誰先完成，然後3接在後面。

序列和並行就簡單說到這裡，關於它們的技術點其實還有很多，可以自行了解。

同步與非同步

序列與並行針對的是佇列，而同步與非同步，針對的則是執行緒。最大的區別在於，同步執行緒要阻塞當前執行緒，必須要等待同步執行緒中的任務執行完，返回以後，才能繼續執行下一任務；而非同步執行緒則是不用等待。

僅憑這幾句話還是很難理解，所以之後準備了很多案例，可以邊分析邊理解。

GCD API

GCD API很多，這裡僅介紹本文用到的。

1. 系統標準提供的兩個佇列

Objective-C

1

2

3

4

5// 全域性佇列，也是一個並行佇列

dispatch_get_global_queue

// 主佇列，在主執行緒中執行，因為主執行緒只有一個，所以這是一個序列佇列

dispatch_get_main_queue

2. 除此之外，還可以自己生成佇列

Objective-C

1

2

3

4

5// 從DISPATCH_QUEUE_SERIAL看出，這是序列佇列

dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

// 同理，這是一個並行佇列

dispatch_queue_create("com.demo.concurrentQueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

接下來是同步與非同步執行緒的建立：

Objective-C

1

2

3dispatch_sync(...,^(block))// 同步執行緒

dispatch_async(...,^(block))// 非同步執行緒

案例與分析

假設你已經基本瞭解了上面提到的知識，接下來進入案例講解階段。

案例一：

Objective-C

1

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3

4

5

6NSLog(@"1");// 任務1

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(),^{

NSLog(@"2");// 任務2

});

NSLog(@"3");// 任務3

結果，控制檯輸出：

Objective-C

1

21

分析：

dispatch_sync表示是一個同步執行緒；

dispatch_get_main_queue表示執行在主執行緒中的主佇列；

任務2是同步執行緒的任務。

首先執行任務1，這是肯定沒問題的，只是接下來，程式遇到了同步執行緒，那麼它會進入等待，等待任務2執行完，然後執行任務3。但這是佇列，有任務來，當然會將任務加到隊尾，然後遵循FIFO原則執行任務。那麼，現在任務2就會被加到最後，任務3排在了任務2前面，問題來了：

任務3要等任務2執行完才能執行，任務2由排在任務3後面，意味著任務2要在任務3執行完才能執行，所以他們進入了互相等待的局面。【既然這樣，那乾脆就卡在這裡吧】這就是死鎖。

案例二：

Objective-C

1

2

3

4

5

6NSLog(@"1");// 任務1

dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH,0),^{

NSLog(@"2");// 任務2

});

NSLog(@"3");// 任務3

結果，控制檯輸出：

Objective-C

1

2

3

41

2

3

分析：

首先執行任務1，接下來會遇到一個同步執行緒，程式會進入等待。等待任務2執行完成以後，才能繼續執行任務3。從dispatch_get_global_queue可以看出，任務2被加入到了全域性的並行佇列中，當並行佇列執行完任務2以後，返回到主佇列，繼續執行任務3。

案例三：

Objective-C

1

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11dispatch_queue_tqueue=dispatch_queue_create("com.demo.serialQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"1");// 任務1

dispatch_async(queue,^{

NSLog(@"2");// 任務2

dispatch_sync(queue,^{

NSLog(@"3");// 任務3

});

NSLog(@"4");// 任務4

});

NSLog(@"5");// 任務5

結果，控制檯輸出：

Objective-C

1

2

3

4

51

5

2

// 5和2的順序不一定

分析：

這個案例沒有使用系統提供的序列或並行佇列，而是自己通過dispatch_queue_create函式建立了一個DISPATCH_QUEUE_SERIAL的序列佇列。

執行任務1；

遇到非同步執行緒，將【任務2、同步執行緒、任務4】加入序列佇列中。因為是非同步執行緒，所以在主執行緒中的任務5不必等待非同步執行緒中的所有任務完成；

因為任務5不必等待，所以2和5的輸出順序不能確定；

任務2執行完以後，遇到同步執行緒，這時，將任務3加入序列佇列；

又因為任務4比任務3早加入序列佇列，所以，任務3要等待任務4完成以後，才能執行。但是任務3所在的同步執行緒會阻塞，所以任務4必須等任務3執行完以後再執行。這就又陷入了無限的等待中，造成死鎖。

案例四：

Objective-C

1

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4

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8

9

10NSLog(@"1");// 任務1

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0),^{

NSLog(@"2");// 任務2

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(),^{

NSLog(@"3");// 任務3

});

NSLog(@"4");// 任務4

});

NSLog(@"5");// 任務5

結果，控制檯輸出：

Objective-C

1

2

3

4

5

6

71

2

5

3

4

// 5和2的順序不一定

分析：

首先，將【任務1、非同步執行緒、任務5】加入Main Queue中，非同步執行緒中的任務是：【任務2、同步執行緒、任務4】。

所以，先執行任務1，然後將非同步執行緒中的任務加入到Global Queue中，因為非同步執行緒，所以任務5不用等待，結果就是2和5的輸出順序不一定。

然後再看非同步執行緒中的任務執行順序。任務2執行完以後，遇到同步執行緒。將同步執行緒中的任務加入到Main Queue中，這時加入的任務3在任務5的後面。

當任務3執行完以後，沒有了阻塞，程式繼續執行任務4。

從以上的分析來看，得到的幾個結果：1最先執行；2和5順序不一定；4一定在3後面。

案例五：

Objective-C

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11

12dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0),^{

NSLog(@"1");// 任務1

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(),^{

NSLog(@"2");// 任務2

});

NSLog(@"3");// 任務3

});

NSLog(@"4");// 任務4

while(1){

}

NSLog(@"5");// 任務5

Objective-C

1

結果，控制檯輸出：

Objective-C

1

2

3

41

4

// 1和4的順序不一定

分析：

和上面幾個案例的分析類似，先來看看都有哪些任務加入了Main Queue：【非同步執行緒、任務4、死迴圈、任務5】。

在加入到Global Queue非同步執行緒中的任務有：【任務1、同步執行緒、任務3】。

第一個就是非同步執行緒，任務4不用等待，所以結果任務1和任務4順序不一定。

任務4完成後，程式進入死迴圈，Main Queue阻塞。但是加入到Global Queue的非同步執行緒不受影響，繼續執行任務1後面的同步執行緒。

同步執行緒中，將任務2加入到了主執行緒，並且，任務3等待任務2完成以後才能執行。這時的主執行緒，已經被死迴圈阻塞了。所以任務2無法執行，當然任務3也無法執行，在死迴圈後的任務5也不會執行。

最終，只能得到1和4順序不定的結果。