iOS底层原理应用篇：应用@synchronized深入分析及其监控优化

iOS中的@synchronized

@synchronized是iOS中用于实现线程安全和资源保护的。它通过在一段代码块上加锁，防止其他线程同时执行这段代码，从而避免了数据竞争和不一致的问题。

@synchronized的使用方式非常简单，只需要在需要保护的代码块前加上@synchronized(对象)，并在代码块后加上@end即可。例如：

@synchronized(self) {
    // 需要保护的代码
}

需要注意的是，@synchronized只能用于保护对象方法或类方法。如果需要保护实例变量，则需要先创建一个临时对象，然后在临时对象上使用@synchronized。例如：

NSObject *tempObject = [[NSObject alloc] init];
@synchronized(tempObject) {
    // 需要保护的代码
}

@synchronized的底层原理

@synchronized的底层实现依赖于互斥锁（Mutex）。互斥锁是一种同步机制，它允许只有一个线程同时访问共享资源。当一个线程进入一个被互斥锁保护的代码块时，它会先尝试获取互斥锁。如果互斥锁已被其他线程持有，则该线程将被挂起，直到互斥锁被释放。

当一个线程释放互斥锁时，它会唤醒所有被挂起的线程。这些线程将按照先到先得的原则争抢互斥锁。如果只有一个线程等待互斥锁，则它将立即获取互斥锁并进入被保护的代码块。如果有多个线程等待互斥锁，则它们将按照FIFO（先进先出）的顺序竞争互斥锁。

@synchronized的应用

@synchronized在iOS开发中有着广泛的应用，尤其是在多线程编程中。它可以用于保护共享资源，防止数据竞争和不一致的问题。以下是一些常见的@synchronized的应用场景：

• 保护共享数据结构，例如数组、字典和集合。
• 保护对文件和网络资源的访问。
• 保护对数据库的访问。
• 保护对UI控件的访问。

@synchronized的监控和优化

虽然@synchronized可以有效地实现线程安全和资源保护，但它也会带来一定的性能开销。因此，在使用@synchronized时，需要对其进行监控和优化。

以下是一些监控@synchronized性能的技巧：

• 使用Instruments的“Synchronization Monitor”工具来检测synchronized锁的竞争情况。
• 使用Instruments的“Time Profiler”工具来检测synchronized锁的持有时间。
• 使用Instruments的“Allocations”工具来检测synchronized锁的分配情况。

以下是一些优化@synchronized性能的技巧：

• 尽量减少对synchronized锁的使用。
• 尽量缩小synchronized锁的保护范围。
• 尽量避免在synchronized锁中进行耗时的操作。
• 尽量使用更高效的同步机制，例如NSLock和NSCondition。

面试技巧

@synchronized是iOS面试中经常被问到的一个知识点。以下是一些常见的面试问题：

• 什么是@synchronized？
• @synchronized的底层原理是什么？
• @synchronized的应用场景有哪些？
• 如何监控@synchronized的性能？
• 如何优化@synchronized的性能？

结语

@synchronized是iOS中用于实现线程安全和资源保护的重要工具。通过深入理解@synchronized的底层原理，可以更有效地使用它来保护共享资源，防止数据竞争和不一致的问题。同时，通过对@synchronized进行监控和优化，可以减少其带来的性能开销，提高应用程序的性能。