面试题：Objective-C多线程资源共享时，如何选择合适的锁机制（以NSLock、NSRecursiveLock、NSConditionLock为例）

Question

在Objective-C的多线程环境中，有NSLock、NSRecursiveLock、NSConditionLock等多种锁机制。假设存在一个复杂的应用场景，部分代码块可能会被递归调用，同时部分操作需要满足特定条件才能执行，且都涉及共享资源的访问。请详细阐述在这种场景下，应该如何选择合适的锁机制，并说明原因及每种锁在该场景下的优缺点。

Answer 1

锁机制选择分析

1. NSLock
   • 优点：简单易用，提供基本的互斥功能，能确保同一时间只有一个线程可以访问共享资源。
   • 缺点：不支持递归调用，如果在递归代码块中使用，会导致死锁。因为每次递归调用尝试加锁时，由于锁已经被持有，线程会等待锁被释放，但持有锁的线程正是当前递归线程，所以会陷入死循环等待。对于需要满足特定条件才能执行的操作，NSLock没有提供直接支持，需要额外的条件判断逻辑。
   • 是否适用该场景：不适用，因为场景中有递归调用部分，NSLock无法处理递归导致的死锁问题。
2. NSRecursiveLock
   • 优点：支持递归调用，允许同一线程多次获取锁而不会导致死锁。这对于递归代码块非常友好，每次递归调用都能成功获取锁，保证递归函数的正常执行。同时它也提供基本的互斥功能，能保护共享资源。
   • 缺点：对于需要满足特定条件才能执行的操作，NSRecursiveLock没有提供直接支持，和NSLock一样，需要额外编写条件判断逻辑。
   • 是否适用该场景：部分适用，它能解决递归调用的问题，但对于特定条件执行操作的支持不足。
3. NSConditionLock
   • 优点：既支持条件判断，又支持基本的互斥功能。可以在初始化时设置一个条件值，线程获取锁时可以指定需要满足的条件，只有条件匹配时才能获取到锁，这对于部分操作需要满足特定条件才能执行的场景非常适用。同时它也能处理递归调用场景下的锁获取问题，不会导致死锁。
   • 缺点：相比NSLock和NSRecursiveLock，NSConditionLock的使用相对复杂一些，需要更细致地管理条件值的设置和判断。
   • 是否适用该场景：适用，它既能处理递归调用，又能满足特定条件操作执行的需求，虽然使用稍复杂，但能很好适配该复杂场景。

结论

在该复杂场景下，NSConditionLock是最合适的选择。它综合了处理递归调用和满足特定条件执行操作的能力，虽然使用上较复杂，但能全面满足场景需求，而NSLock和NSRecursiveLock在功能完整性上存在不足。