可以将静态变量用作@synchronized 参数吗？

Question

我们希望保证静态变量的线程安全。 我们在@synchronized 指令中使用了另一个静态变量作为对象。像这样：

static NSString *_saveInProgressLock = @"SaveInProgressLock";
static BOOL _saveInProgress;

+ (BOOL)saveInProgress {
    @synchronized(_saveInProgressLock) {
        return _saveInProgress;
    }
}

+ (void)setSaveInProgress:(BOOL)save {
    @synchronized(_saveInProgressLock) {
        _saveInProgress = save;
    }
}

我们在商店中当前的应用程序中遇到问题，可以通过阻止将 _saveInProgress 变量设置为 NO 来重现该问题。 看到上面的代码有什么问题吗？

与此有何不同？

static BOOL _saveInProgress;

+ (BOOL)saveInProgress {
    @synchronized([MyClass class]) {
        return _saveInProgress;
    }
}

+ (void)setSaveInProgress:(BOOL)save {
    @synchronized([MyClass class]) {
        _saveInProgress = save;
    }
}

Answer 1

tl;dr: 只要字符串文字是唯一的，这是完全安全的。如果它不是唯一的，则可能存在（良性）问题，但通常仅在发布模式下。不过，可能有更简单的方法来实现这一点。

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@synchronized 块是使用运行时函数 objc_sync_enter 和 objc_sync_exit (source) 实现的。这些函数是使用由指针值作为键的全局（但 objc 内部）的边表来实现的。在 C-API 级别，您还可以锁定 (void *)42，或者实际上是任何指针值。对象是否活着甚至都没有关系，因为指针永远不会被取消引用。但是，如果obj 没有静态类型检查为id 类型（其中NSString * 是子类型，所以没关系），objc 编译器拒绝编译@synchronized(obj) 表达式，并且它可能保留对象（我'不确定），所以你应该只将它与对象一起使用。

但有两个关键点需要考虑：

• 如果您同步的obj 是NULL 指针（Objective C 中的nil），则objc_sync_enter 和objc_sync_exit 是无操作的，这会导致块被完全没有锁定执行。
• 如果您对不同的@synchronized 块使用相同的字符串值，编译器可能足够聪明，可以将它们映射到相同的指针地址。也许编译器现在不这样做，但这是 Apple 将来可能会引入的完全有效的优化。因此，您应该确保使用唯一的名称。如果发生这种情况，两个不同的@synchronized 块可能会在程序员想要使用不同锁的地方意外使用同一个锁。对了，你也可以使用[NSObject new]作为锁对象。

在类对象 ([MyClass class]) 上进行同步是非常安全且可以的。

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现在是更简单的方法。如果你只有一个 BOOL 变量想要原子化，你可以使用无锁编程：

static BOOL _saveInProgress;

+ (BOOL)saveInProgress {
    __sync_synchronize();
    return _saveInProgress;
}

+ (void)setSaveInProgress:(BOOL)save {
    _saveInProgress = save;
    __sync_synchronize();
}

这具有更好的性能，并且与线程安全一样。 __sync_synchronize() 是内存屏障。

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但请注意，这两种解决方案的安全性取决于您如何使用它们。如果您在某处有如下所示的保存方法：

+ (void)save { // line 21
    if(![self saveInProgress]) { // line 22
        [self setSaveInProgress:YES]; // line 23
        // ... do stuff ...
        [self setSaveInProgress:NO]; // line 40
    }
}

+save 方法根本不是线程安全的，因为第 22 行和第 23 行之间存在竞争条件。（不想在这里详细说明.. 如果您需要更多信息，请提出一个新问题。）