OS中atomic的实现解析

OS中atomic的实现解析

转自：http://my.oschina.net/majiage/blog/267409 

 

摘要 atomic属性线程安全，会增长必定开销，但有些时候必须自定义atomic。这时候，咱们就须要知道atomic的实现原理及方法了。这篇文章主要就是讲解自定义atomic的实现。

 

目录[-]

• atomic原子性与non-atomic非原子性
• atomic实现：
• Runtime方法

atomic原子性与non-atomic非原子性

iOS中有两个属性non-atomic和atomic，前者是非原子性的（线程不安全），后者是原子性的（线程安全），通常状况下不会去重写它们，但某些时候确实有重写的需求。

那些int、float之类的类型，你重写想出错都很难。可是强引用类型（retain）就须要注意了。

简单的说一下非原子性的nonatomic实现，方式以下：

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- ( void )setCurrentImage:(UIImage *)currentImage {      if  (_currentImage != currentImage) {          [_currentImage release];          _currentImage = [currentImage retain];                        // do something      } } - (UIImage *)currentImage {      return  _currentImage; }

 

 

atomic实现：

关于atomic的实现最开始的方式以下：

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- ( void )setCurrentImage:(UIImage *)currentImage {      @synchronized(self) {      if  (_currentImage != currentImage) {          [_currentImage release];          _currentImage = [currentImage retain];                            // do something          }      } }   - (UIImage *)currentImage {      @synchronized(self) {          return  _currentImage;      } }

 

具体讲就是retain的同步版本，原本觉得没问题，但在用GCD重绘currentImage的过程当中，有时候currentImage切换太频繁。在完成以前就把以前的currentImage释放了，程序仍然会崩溃。还须要在resize过程当中增长retain和release操做，代码以下：

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- (UIImage *)resizedImage:(CGSize)newSize interpolationQuality:(CGInterpolationQuality)quality {      // For multithreading      [self retain];                BOOL  drawTransposed;      CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;                // In iOS 5 the image is already correctly rotated. See Eran Sandler's      // addition here: http://eran.sandler.co.il/2011/11/07/uiimage-in-ios-5-orientation-and-resize/                if ([[[UIDevice currentDevice]systemVersion]floatValue] >= 5.0) {          drawTransposed = NO;      }  else  {      switch (self.imageOrientation) {          case  UIImageOrientationLeft:          case  UIImageOrientationLeftMirrored:          case  UIImageOrientationRight:          case  UIImageOrientationRightMirrored:              drawTransposed = YES;              break ;          default :              drawTransposed = NO;      }                    transform = [self transformForOrientation:newSize];      }      transform = [self transformForOrientation:newSize];                UIImage *image = [self resizedImage:newSize transform:transform drawTransposed:drawTransposed interpolationQuality:quality];      [self release];      return  image; }

 

原始版本的resize函数以下：

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- (UIImage *)resizedImage:(CGSize)newSize interpolationQuality:(CGInterpolationQuality)quality {      BOOL  drawTransposed;      CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;               // In iOS 5 the image is already correctly rotated. See Eran Sandler's      // addition here: http://eran.sandler.co.il/2011/11/07/uiimage-in-ios-5-orientation-and-resize/                if ([[[UIDevice currentDevice]systemVersion]floatValue] >= 5.0) {          drawTransposed = NO;      }  else  {          switch (self.imageOrientation) {          case  UIImageOrientationLeft:          case  UIImageOrientationLeftMirrored:          case  UIImageOrientationRight:          case  UIImageOrientationRightMirrored:              drawTransposed = YES;              break ;          default :              drawTransposed = NO;          }                    transform = [self transformForOrientation:newSize];      }      transform = [self transformForOrientation:newSize];                return  [self resizedImage:newSize transform:transform drawTransposed:drawTransposed interpolationQuality:quality]; }

 

可是以前在没有重写getter以前，用atomic的getter程序不会崩溃。因而我就想如今的getter和atomic本身实现的getter确定有区别。

最后，答案出现：在getter的return以前retain，再autorelease一次就能够了。getter函数就变成了这样：

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- (UIImage *)currentImage {      @synchronized(self) {          UIImage *image = [_currentImage retain];          return  [image autorelease];      } }

 

这样能够确保currentImage在调用过程当中不会由于currentImage被释放或者改变，使它的retainCount次数变为0，再在调用时让程序直接崩溃。

 

Runtime方法

在Memory and thread-safe custom property methods这篇文章中还提到了一种Objective-C的runtime解决方案。

Objective-C的runtime中实现了如下函数：

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id <strong>objc_getProperty</strong>(id self, SEL _cmd,  ptrdiff_t  offset,  BOOL  atomic); void  <strong>objc_setProperty</strong>(id self, SEL _cmd,  ptrdiff_t  offset, id newValue,  BOOL  atomic,  BOOL  shouldCopy); void  <strong>objc_copyStruct</strong>( void  *dest,  const  void  *src,  ptrdiff_t  size,  BOOL  atomic,  BOOL  hasStrong);

 

 

这几个函数被实现了，但没有被声名。若是要使用他们，必须本身声名。它们比用@synchronized实现的要快。由于它的实现方式与通常状况不一样，静态变量只在接收并发时才会锁住。

声名方式：

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#define <strong>AtomicRetainedSetToFrom</strong>(dest, source) \          objc_setProperty(self, _cmd, ( ptrdiff_t )(&dest) - ( ptrdiff_t )(self), source, YES, NO) #define <strong>AtomicCopiedSetToFrom</strong>(dest, source) \          objc_setProperty(self, _cmd, ( ptrdiff_t )(&dest) - ( ptrdiff_t )(self), source, YES, YES) #define <strong>AtomicAutoreleasedGet</strong>(source) \          objc_getProperty(self, _cmd, ( ptrdiff_t )(&source) - ( ptrdiff_t )(self), YES) #define <strong>AtomicStructToFrom</strong>(dest, source) \          objc_copyStruct(&dest, &source,  sizeof (__typeof__(source)), YES, NO)

 

用这些宏定义，上面something的copy getter和setter方法将变成这样：

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- (NSString *)someString {      return  AtomicAutoreleasedGet(someString); } - ( void )setSomeString:(NSString *)aString {      AtomicCopiedSetToFrom(someString, aString); }

 

someRect存取方法将变成这样：

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- (NSRect)someRect {      NSRect result;      AtomicStructToFrom(result, someRect);      return  result; } - ( void )setSomeRect:(NSRect)aRect {      AtomicStructToFrom(someRect, aRect); }