同步此多线程代码（iOS / Cocoa）的正确方法是什么？

Question

假设我有一个NSMutableArray对象（ NSMutableArray 不是线程安全的），并且在包含此数组的对象上有这些方法（为清楚起见，这是一个简化的示例）：

- (void)addObject:(id)object {
    if (_objectsArray == nil) {
        _objectsArray = [NSMutableArray array];
    }

    [_objectsArray addObject:object];

    if (_thread == nil) {
        _thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__threadEntry:) object:nil];
        _thread.name = @"com.company.ThreadName";
        [_thread start];
    }
}

- (void)removeObject:(id)object {
    [_objectsArray removeObject:object];

    if (_objectsArray.count == 0) {
        _isRunning = NO;
    }
}

- (void)stopRendering {
    _isRunning = NO;
}

- (void)__threadEntry:(id)sender {
    // Set up CADisplayLink on current run loop.

    // "_isRunning" is declared as a "volatile BOOL"
    _isRunning = YES;
    while (_isRendering) {
        [runLoop runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
    }

    // Thread cleanup.
}

- (void)__threadProc {
    @autoreleasepool {
        [_objectsArray enumerateObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            // Do work
        }];
    }
}

因此，基本上，我有一些方法可以从可变数组中添加/删除对象，但是对数组中对象的处理是在另一个线程上执行的。 即addObject和removeObject都只能从主线程调用，而工作（在__threadProc ）是在另一个线程上完成的。

实际上，此代码不是线程安全的，因为可以在__threadProc进行枚举时添加/删除对象。 那么同步它的正确方法是什么？

我不确定锁是否是正确的答案，因为锁是否可以跨不同的方法工作？ 例如，如果我在addObject方法中对[_objectsArray addObject:object]进行了锁定/解锁，而对__threadProc的工作进行了锁定/解锁，那么该工作是否可行（假设两者都是同一个锁定对象（例如NSLock ）） ？

此外，与__threadProc完成工作的频率相比，添加/删除对象的频率非常低。

Answer 1

假设我们正在Objective-C中实现线程安全队列。 我们可以这样开始：

@implementation ThreadSafeQueue
{
   NSMutableArray * _objectsArray;
   NSLock *_lock;
}

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
     if (self) {
    _objectsArray = [NSMutableArray array];
    _lock = [[NSLock alloc] init];
 }
  return self;
}

- (void)push:(id)object
{
   [_lock lock];
   [_objectsArray addObject:object];
   [_lock unlock];
}

// Or using the @synchronized construct:

 @synchronized (self) {
    [_elements addObject:element];
  }
@end

上面的ThreadSafeQueue类具有一个init方法，该方法初始化两个ivars：_objectsArray数组和NSLock。 它具有push：方法，该方法获取锁，将_object插入数组，然后释放锁。 许多线程可以同时调用push :，但是[_objectsArray addObject：object]行一次只能在一个线程上运行。 步骤可能如下所示：

 Thread A calls the push: method
 Thread B calls the push: method
 Thread B calls [_lock lock] - since nobody else is holding the lock, 
 Thread B acquires the lock
 Thread A calls [_lock lock] but the lock is held by Thread B so the method call doesn’t return - this pauses execution in thread A
 Thread B adds its objects to _objectsArray and calls [_lock unlock]. When this happens, Thread A’s [_lock lock] method returns and it goes on to insert its own object

我们可以使用@synchronized构造来更简洁地实现这一点：

同步块的作用与上述示例中的[_lock lock]和[_lock unlock]相同。 您可以将其视为对self的锁定，就好像self是一个NSLock。 在运行{之前的{}之后的任何代码之前先获得一个锁，并且在运行{}之后的任何代码之前●释放该锁。 这真的很方便，因为这意味着您永远不会忘记调用解锁！

//或使用@synchronized构造：

 @synchronized (self) {
    [_elements addObject:element];
  }

您可以在任何Objective-C对象上@synchronize。 因此，在上面的示例中，我们也可以使用@synchronized（_elements）代替@synchronized（self），并且效果是相同的。