1、pthread_mutex简介

mutex叫做”互斥锁”，等待锁的线程会处于休眠状态。
使用时需要导入头文件：

#import <pthread/pthread.h>

有如下API：

- (void)mutexAPI {
    // 初始化属性
    pthread_mutexattr_t attr;
    pthread_mutexattr_init(&attr);
    // 设置默认类型
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
    // 初始化锁
    pthread_mutex_t mutex;
    pthread_mutex_init(&mutex, &attr);
    // 尝试加锁
    pthread_mutex_trylock(&mutex);
    // 加锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    // 解锁
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    // 销毁属性
    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
    // 销毁锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
}

创建方法：

- (void)__initMutex:(pthread_mutex_t *)mutex {
    // 初始化属性
    pthread_mutexattr_t attr;
    pthread_mutexattr_init(&attr);
    // 设置默认类型
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_DEFAULT);
    // 初始化锁
    pthread_mutex_init(mutex, &attr);
    //销毁属性
    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
}

加锁、解锁调用示例：

- (void)__saleTicket {
    pthread_mutex_lock(&_ticketLock);
    [super __saleTicket];
    pthread_mutex_unlock(&_ticketLock);
}

pthread_mutex在不使用的时候需要销毁：

- (void)dealloc {
    // 销毁锁
    pthread_mutex_destroy(&_mutex);
}

2、死锁问题

2.1、在加锁任务中，调用其他加锁的任务，且是同一把锁，会造成死锁

- (void)otherTest {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"1");
    [self otherTest2];
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}
- (void)otherTest2 {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"2");
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

原因是第二次加锁会开始等待，导致无法解锁。

2.2、加锁任务递归调用，也会产生死锁

- (void)otherTest {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"1");
    [self otherTest];
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

原因和第个问相同。

3、pthread_mutex递归锁

递归锁允许同一个线程对同一把锁重复加锁，使用递归锁，就可以解决递归调用的死锁问题。
在创建mutex锁时，将mutex_attr的类型设置为递归：

- (void)__initMutex:(pthread_mutex_t *)mutex {
    // 初始化属性
    pthread_mutexattr_t attr;
    pthread_mutexattr_init(&attr);
    // 设置递归类型
    pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
    // 初始化锁
    pthread_mutex_init(mutex, &attr);
    //销毁属性
    pthread_mutexattr_destroy(&attr);
}

递归调用时就不会产生死锁：

- (void)otherTest {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"1");
    [self otherTest];
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

加锁解锁流程如下：
线程1访问:
边界条件不满足：递归前进段：——————
otherTest 加锁
otherTest 加锁
otherTest 加锁
边界条件满足：递归返回段：——————
otherTest 解锁
otherTest 解锁
otherTest 解锁

线程2访问：
进入等待阶段，等线程1全部解锁后，再执行任务。

4、pthread_mutex条件

当线程间存在依赖关系时，可以使用pthread_cond来实现。
pthread_cond有如下API：

- (void)condAPI {
    // 初始化锁
    pthread_mutex_t mutex;
    // NULL代表使用默认属性
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    // 初始化条件
    pthread_cond_t conditon;
    pthread_cond_init(&conditon, NULL);
    // 等待条件（进入休眠，放开mutex锁；被唤醒后，会再次对mutex加锁）
    pthread_cond_wait(&conditon, &mutex);
    // 激活一个等待条件的线程
    pthread_cond_signal(&conditon);
    // 激活所有等待条件的线程
    pthread_cond_broadcast(&conditon);
    // 销毁锁
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    // 销毁条件
    pthread_cond_destroy(&conditon);
}

例如创建两个线程和一个数组：
线程1：删除数组里的元素
线程2：向数组里添加元素
依赖关系：删除数组中的数据依赖于数组内有数据。
创建条件：

// 初始化属性
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
// 设置递归类型
pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
// 初始化锁
pthread_mutex_init(&_mutex, &attr);
//销毁属性
pthread_mutexattr_destroy(&attr);
// 创建条件
pthread_cond_init(&_cond, NULL);
self.arr = [[NSMutableArray alloc] init];

创建线程：

- (void)otherTest {
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__remvoe) object:nil] start];
    sleep(0.1);
    [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(__add) object:nil] start];
}

删除元素时，如果数组是空，执行pthread_cond_wait方法，开始等待条件：

- (void)__remove {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"线程1: 【加锁】");
    if (self.arr.count == 0) {
        NSLog(@"线程1: 开始等待（条件不成立，开始休眠，并【解锁】）");
        pthread_cond_wait(&_cond, &_mutex);
        NSLog(@"线程1: 结束等待（接收到条件成立，【加锁】并执行后续操作）");
    }
    NSLog(@"线程1: 删除元素");
    [self.arr removeLastObject];
    NSLog(@"线程1:【解锁】");
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

添加元素后，调用pthread_cond_signal方法，通知条件成立：

- (void)__add {
    pthread_mutex_lock(&_mutex);
    NSLog(@"线程2: 【加锁】");
    NSLog(@"线程2: 添加元素");
    [self.arr addObject:@"1"];
    NSLog(@"线程2: 通知线程1条件成立");
    pthread_cond_signal(&_cond);
    NSLog(@"线程2: 【解锁】");
    pthread_mutex_unlock(&_mutex);
}

也可以通过pthread_cond_broadcast(&_cond);方法，利用广播方式通知所有依赖这个条件的线程，条件成立。

打印结果：

~: 线程1: 【加锁】
~: 线程1: 开始等待（条件不成立，开始休眠，并【解锁】）
~: 线程2: 【加锁】
~: 线程2: 添加元素
~: 线程2: 通知线程1条件成立
~: 线程2: 【解锁】
~: 线程1: 结束等待（接收到条件成立，【加锁】并执行后续操作）
~: 线程1: 删除元素
~: 线程1:【解锁】

*可以看出加锁和解锁的次数是一样的，且删除元素一定在添加元素后调用。