關於IOS 屬性atomic（原子性）的理解

我是繁星發表於2018-12-28
iOS

拋開語言限制說說什麼是原子性：

原子性是指一個事物的操作是不可分割的，要麼都發生，要麼都不發生。

舉個栗子?：（摘自某位不願意透露姓名的大神）

銀行的轉賬業務就是一個原子性的操作。 張三到銀行給李四轉賬1000元，張三卡里原來有2000元，李四卡里原來也有兩千元，那麼轉賬的步驟應該如下：

未命名檔案-12.png
如果張三的錢扣完，銀行系統癱瘓了，怎麼辦呢？張三的1000塊錢會被會沒呢，當然不會。這時候你的錢會退回來。也就是說銀行的轉賬業務要麼成功張三（1000元）李四（3000元），要麼不發生張三（2000元）李四（2000元）。

那麼回到我們OC中：（這裡講的是我們的Objective-c）

看看我們的atomic和nonatomic，我們通常的理解是執行緒安全和非執行緒安全，我覺得這隻在語言層面上描述原子性造成的結果。

因為atomic描述的是屬性賦值，屬性賦值中還包含著很多其他操作，如訪問物件，賦值等等，natomic是保證這個賦值的整個過程的完整性，並且不受其他執行緒的干擾，要麼成功要麼失敗。

看個問題：為什麼說atomic有時候無法保證執行緒安全呢？

先說我的結論： 用atomic修飾後，這個屬性的setter、getter方法是執行緒安全的，但是對於整個物件來說不一定是執行緒安全的。

1.為什麼setter、getter方法是執行緒安全的？

因為在setter和getter賦值取值的時候新增了自旋鎖，不懂看這《oc中的執行緒鎖》

// getter
id objc_getProperty(id self, SEL _cmd, ptrdiff_t offset, BOOL atomic) {
   // ...
   if (!atomic) return *slot;

   // Atomic retain release world
   spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
   slotlock.lock();
   id value = objc_retain(*slot);
   slotlock.unlock();
   // ...
}

// setter
static inline void reallySetProperty(id self, SEL _cmd, id newValue, ptrdiff_t offset, bool atomic, bool copy, bool mutableCopy)
{
   // ...
   if (!atomic) {
       oldValue = *slot;
       *slot = newValue;
   } else {
       spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
       slotlock.lock();
       oldValue = *slot;
       *slot = newValue;        
       slotlock.unlock();
   }
   // ...
}
複製程式碼

2.為什麼說atomic沒辦法保證整個物件的執行緒安全，這裡主要看一下網上主流的答案？

1.對於NSArray型別 @property(atomic)NSArray *array我們用atomic修飾，陣列的新增和刪除並不是執行緒安全的，這是因為陣列比較特殊，我們要分成兩部分考慮，一部分是&array也就是這個陣列本身，另一部分是他所指向的記憶體部分。atomic限制的只是&array部分，對於它指向的物件沒有任何限制。 atomic表示，我TM也很冤啊！！！！

2.當執行緒A進行寫操作，這時其他執行緒的讀或者寫操作會因為該操作而等待。當A執行緒的寫操作結束後，B執行緒進行寫操作，然後當A執行緒需要讀操作時，卻獲得了在B執行緒中的值，這就破壞了執行緒安全，如果有執行緒C在A執行緒讀操作前release了該屬性，那麼還會導致程式崩潰。所以僅僅使用atomic並不會使得執行緒安全，我們還要為執行緒新增lock來確保執行緒的安全。 個人覺得這個就有點槓精的意味了，atomic還要管到你方法外面去了？？？？？不過面試人家問你還要這麼答，要嚴謹！！，

個人理解有問題大家多多提出，討論中才能學習。

好文推薦： 《iOS atomic 物件是執行緒不安全的原因以及與 nonatomic 的區別》（這個名字很奇怪?，說白了不安全是由OC物件的引用特性造成的，可以看下） 《事務四大特徵：原子性，一致性，隔離性和永續性(ACID)》

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