iOS線(xiàn)程死鎖

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前言：

    在chat view的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，添加了“混合標(biāo)簽添加與顯示”，app出現(xiàn)發(fā)送圖片會(huì)出現(xiàn)卡死的情況，但過(guò)了大約30～40 second后會(huì)恢復(fù)正常。

問(wèn)題分析：

    因?yàn)闆](méi)有任何報(bào)錯(cuò)與提示，只能根據(jù)表面現(xiàn)象慢慢分析，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試與觀察得出以下規(guī)律：

    （1）發(fā)送表情與文本不會(huì)發(fā)生該情況，只有發(fā)送圖片才會(huì)發(fā)生app界面卡死的情況。（主線(xiàn)程阻塞，與大文件上傳有關(guān)）
     （2）app卡死一定時(shí)間后會(huì)恢復(fù)正常，但時(shí)間不定，大約范圍在30～40 second。（主線(xiàn)程解除阻塞，與系統(tǒng)某些機(jī)制有關(guān)）
     （3）當(dāng)界面中有g(shù)if圖時(shí)才會(huì)發(fā)生，界面中全是移動(dòng)端本地圖片是能順利發(fā)送。（與gif下載有關(guān)）

    根據(jù)上述現(xiàn)象，可以總結(jié)為：主線(xiàn)程阻塞，過(guò)后因通信通信失敗而阻塞解除。

    因?yàn)榕cgif圖的下載有關(guān)，于是分析gif的下載實(shí)現(xiàn)，gif圖的下載由以下代碼實(shí)現(xiàn)。

       NSData *gifImageData = [NSDatadataWithContentsOfURL:model.imageRemoteURL];
        FLAnimatedImage *FLAImage = [FLAnimatedImageanimatedImageWithGIFData:gifImageData];

    其中，關(guān)于NSData的靜態(tài)方法dataWithContentsOfURL的說(shuō)明中有以下使用說(shuō)明。

Important
Do not use this synchronous method to request network-based URLs. For network-based URLs, this method can block the current thread for tens of seconds on a slow network, resulting in a poor user experience, and in iOS, may cause your app to be terminated.

    這里說(shuō)明了要盡量避免使用dataWithContentsOfURL從網(wǎng)絡(luò)下載資源，因?yàn)樗鼤?huì)阻塞當(dāng)前線(xiàn)程，若下載的文件比較大而網(wǎng)絡(luò)又不好就會(huì)帶來(lái)很差的用戶(hù)體驗(yàn)，對(duì)于iOS設(shè)備還可能引起app被迫終止。

雖然只需要把dataWithContentsOfURL放置到別的線(xiàn)程中實(shí)現(xiàn)，又或者使用NSURLConnect、NSURLSession中的異步請(qǐng)求方法也能解決問(wèn)題，但本質(zhì)上引起這問(wèn)題是因?yàn)檎{(diào)用dataWithContentsOfURL時(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差嗎？

明顯不是，因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境是模擬器，模擬器的cpu、網(wǎng)絡(luò)通信是比真機(jī)要好的，只有GPU是不如真機(jī)。而且問(wèn)題的出現(xiàn)規(guī)律是固定。

但dataWithContentsOfURL已經(jīng)解析了為什么主線(xiàn)程阻塞，那么現(xiàn)在需要解析為什么會(huì)阻塞那么長(zhǎng)的時(shí)間。

    CPU分析結(jié)果：
     
     

      圖中的標(biāo)記的那段是發(fā)生異常情況時(shí)的CPU的情況。從CPU圖上可以更加肯定線(xiàn)程是并沒(méi)有死掉的，而且進(jìn)入了無(wú)法響應(yīng)的狀態(tài)，因此可以判斷出發(fā)生線(xiàn)程死鎖的情況。

線(xiàn)程死鎖     

    死鎖的概念：

死鎖是進(jìn)程死鎖的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由Dijkstra于1965年研究銀行家算法時(shí)首先提出來(lái)的。它是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)乃至并發(fā)程序設(shè)計(jì)中最難處理的問(wèn)題之一。實(shí)際上，死鎖問(wèn)題不僅在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在，在我們?nèi)粘Ｉ钪兴矎V泛存在。

我們先看看這樣一個(gè)生活中的例子：在一條河上有一座橋，橋面較窄，只能容納一輛汽車(chē)通過(guò)，無(wú)法讓兩輛汽車(chē)并行。如果有兩輛汽車(chē)A和B分別由橋的兩端駛上該橋，則對(duì)于A車(chē)來(lái)說(shuō)，它走過(guò)橋面左面的一段路（即占有了橋的一部分資源），要想過(guò)橋還須等待B車(chē)讓出右邊的橋面，此時(shí)A車(chē)不能前進(jìn)；對(duì)于B車(chē)來(lái)說(shuō)，它走過(guò)橋面右邊的一段路（即占有了橋的一部分資源），要想過(guò)橋還須等待A車(chē)讓出左邊的橋面，此時(shí)B車(chē)也不能前進(jìn)。兩邊的車(chē)都不倒車(chē)，結(jié)果造成互相等待對(duì)方讓出橋面，但是誰(shuí)也不讓路，就會(huì)無(wú)休止地等下去。這種現(xiàn)象就是死鎖。如果把汽車(chē)比做進(jìn)程，橋面作為資源，那麼上述問(wèn)題就描述為：進(jìn)程A占有資源R1，等待進(jìn)程B占有的資源Rr；進(jìn)程B占有資源Rr，等待進(jìn)程A占有的資源R1。而且資源R1和Rr只允許一個(gè)進(jìn)程占用，即：不允許兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)占用。結(jié)果，兩個(gè)進(jìn)程都不能繼續(xù)執(zhí)行，若不采取其它措施，這種循環(huán)等待狀況會(huì)無(wú)限期持續(xù)下去，就發(fā)生了進(jìn)程死鎖。

    上圖是一張描述一個(gè)簡(jiǎn)單的死鎖模型的圖，首先Thread1鎖定占有資源Y，Thread2鎖定占有資源X，但同時(shí)相互向?qū)Ψ秸?qǐng)求資源，因此都無(wú)法釋放自身資源去訪問(wèn)下一個(gè)資源，結(jié)果兩個(gè)線(xiàn)程相互阻塞。

死鎖的四個(gè)充分必要條件

    從以上分析可見(jiàn)，如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)具備下面四個(gè)必要條件時(shí)，那麼會(huì)發(fā)生死鎖。換句話(huà)說(shuō)，只要下面四個(gè)條件有一個(gè)不具備，系統(tǒng)就不會(huì)出現(xiàn)死鎖。

   〈1〉互斥條件。即某個(gè)資源在一段時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)進(jìn)程占有，不能同時(shí)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程占有。這種獨(dú)占資源如CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，打印機(jī)等等，必須在占有該資源的進(jìn)程主動(dòng)釋放它之后，其它進(jìn)程才能占有該資源。這是由資源本身的屬性所決定的。如獨(dú)木橋就是一種獨(dú)占資源，兩方的人不能同時(shí)過(guò)橋。

   〈2〉不可搶占條件。進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前，資源申請(qǐng)者不能強(qiáng)行地從資源占有者手中奪取資源，而只能由該資源的占有者進(jìn)程自行釋放。如過(guò)獨(dú)木橋的人不能強(qiáng)迫對(duì)方后退，也不能非法地將對(duì)方推下橋，必須是橋上的人自己過(guò)橋后空出橋面（即主動(dòng)釋放占有資源），對(duì)方的人才能過(guò)橋。

   〈3〉占有且申請(qǐng)條件。進(jìn)程至少已經(jīng)占有一個(gè)資源，但又申請(qǐng)新的資源；由于該資源已被另外進(jìn)程占有，此時(shí)該進(jìn)程阻塞；但是，它在等待新資源之時(shí)，仍繼續(xù)占用已占有的資源。還以過(guò)獨(dú)木橋?yàn)槔?，甲乙兩人在橋上相遇。甲走過(guò)一段橋面（即占有了一些資源），還需要走其余的橋面（申請(qǐng)新的資源），但那部分橋面被乙占有（乙走過(guò)一段橋面）。甲過(guò)不去，前進(jìn)不能，又不后退；乙也處于同樣的狀況。

   〈4〉循環(huán)等待條件。存在一個(gè)進(jìn)程等待序列{P1，P2，...，Pn}，其中P1等待P2所占有的某一資源，P2等待P3所占有的某一源，......，而Pn等待P1所占有的的某一資源，形成一個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待環(huán)。就像前面的過(guò)獨(dú)木橋問(wèn)題，甲等待乙占有的橋面，而乙又等待甲占有的橋面，從而彼此循環(huán)等待。

上面我們提到的這四個(gè)條件在死鎖時(shí)會(huì)同時(shí)發(fā)生。也就是說(shuō)，只要有一個(gè)必要條件不滿(mǎn)足，則死鎖就可以排除。

項(xiàng)目中死鎖的形成與解決

    根據(jù)以上理論，以及斷點(diǎn)調(diào)試，可以分析得項(xiàng)目的形成，如下圖所描述。

因此只要讓同步下載時(shí)不會(huì)掛起主線(xiàn)程就可以避免線(xiàn)程死鎖的情況發(fā)生。因此項(xiàng)目中使用NSURLConnet的同步請(qǐng)求方法實(shí)現(xiàn)下載即可， 因?yàn)樗粫?huì)掛起主線(xiàn)程，還能讓其他線(xiàn)程往主線(xiàn)程中添加代碼塊block。

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