Як @synchronized блокування / розблокування в Objective-C?

Чи @synchronized не використовує "lock" та "unlock" для досягнення взаємного виключення? Як це зробити блокування / розблокування тоді?

Вихід з наступної програми - лише "Hello World".

@interface MyLock: NSLock<NSLocking>
@end

@implementation MyLock

- (id)init {
    return [super init];
}

- (void)lock {
    NSLog(@"before lock");
    [super lock];
    NSLog(@"after lock");
}

- (void)unlock {
    NSLog(@"before unlock");
    [super unlock];
    NSLog(@"after unlock");
}

@end


int main (int argc, const char * argv[]) {
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

    MyLock *lock = [[MyLock new] autorelease];
    @synchronized(lock) {
        NSLog(@"Hello World");
    }

    [pool drain];
}

Синхронізація рівня мови Objective-C використовує mutex, як NSLockі у випадку. Семантично є деякі невеликі технічні відмінності, але в основному правильно вважати їх двома окремими інтерфейсами, реалізованими поверх загальної (більш примітивної) сутності.

Зокрема, у NSLockвас є явний замок, тоді як у @synchronizedвас є неявний замок, пов'язаний з об'єктом, який ви використовуєте для синхронізації. Перевага блокування мовного рівня полягає в тому, що компілятор розуміє це, щоб він міг вирішувати питання визначення обсягу, але механічно вони поводяться в основному однаково.

Ви можете вважати @synchronizedперезапис компілятора:

- (NSString *)myString {
  @synchronized(self) {
    return [[myString retain] autorelease];
  }
}

перетворюється на:

- (NSString *)myString {
  NSString *retval = nil;
  pthread_mutex_t *self_mutex = LOOK_UP_MUTEX(self);
  pthread_mutex_lock(self_mutex);
  retval = [[myString retain] autorelease];
  pthread_mutex_unlock(self_mutex);
  return retval;
}

Це не зовсім правильно, оскільки власне перетворення є складнішим і використовує рекурсивні блокування, але воно повинно отримати точку впоперек.

У Objective-C @synchronizedблок обробляє блокування та розблокування (а також можливі винятки) автоматично. Час виконання динамічно по суті створює NSRecursiveLock, який асоціюється з об'єктом, над яким ви синхронізуєте. Ця документація Apple пояснює це більш докладно. Ось чому ви не бачите повідомлень журналу з підкласу NSLock - об'єктом, на який ви синхронізуєтесь, може бути що завгодно, не тільки NSLock.

В основному, @synchronized (...)це зручна конструкція, яка впорядковує ваш код. Як і більшість спрощених абстракцій, вона пов'язує накладні витрати (думайте про це як про приховану вартість), і це добре знати, але сирі показники, мабуть, не є найвищою метою при використанні таких конструкцій у будь-якому випадку.

Насправді

{
  @synchronized(self) {
    return [[myString retain] autorelease];
  }
}

перетворюється безпосередньо в:

// needs #import <objc/objc-sync.h>
{
  objc_sync_enter(self)
    id retVal = [[myString retain] autorelease];
  objc_sync_exit(self);
  return retVal;
}

Цей API доступний з iOS 2.0 та імпортується за допомогою ...

#import <objc/objc-sync.h>

Реалізація @synchronized від Apple є відкритим кодом, і її можна знайти тут . Майк Еш написав дві справді цікаві публікації на цю тему:

• Замки, безпека різьби та стрімкий рух
• Давайте побудуємо @synchronized

У двох словах, вона має таблицю, яка відображає вказівники об'єктів (використовуючи їх адреси пам'яті як ключі) на pthread_mutex_tблоки, які блокуються та розблоковуються за потребою.

Він просто асоціює семафор з кожним об'єктом і використовує це.