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在现代Objective-C开发中，@synchronized是用来管理多线程访问共享资源的关键工具。它通过确保一段代码只在一个线程执行来保证线程安全。在此文档中，我们将深入探讨@synchronized的实现原理及其在实际开发中的应用方法。

@synchronized的基础概念

@ synchronized在Objective-C中其实是一种实现互斥锁的机制，与其他语言中的锁（如Java中的synchronized）相似。开发者可以通过将关键代码包裹在@synchronized的块内，使得代码只在主线程或唯一的线程执行。例如：

@synchronized (self) {
    [arr addObject:item]; // 防止不同线程同时操作数组
}

这个块内的操作会自动获得互斥锁，防止其他线程进入。

@synchronized的工作原理

当开发者调用@ synched的代码块时，系统会执行两个关键步骤：进入锁和退出锁。进入锁的函数objc_sync_enter负责获取锁，退出锁的函数objc_sync_exit负责释放锁。

进入锁（objc_sync_enter）

退出锁（objc_sync_exit）

关键实现细节

在Xcode编译时，@synchronized的块会被转换为objc_sync_enter和objc_sync_exit。这些函数通过SyncData结构体来管理锁的分配和释放。

SyncData结构体

SyncData结构体包含以下成员：

• object：指向当前同步的对象。
• mutex：关联到该对象的递归锁。
• nextData：指向下一个对应的SyncData节点，这有助于同时多线程环境下管理锁的使用。
• threadCount：记录正在等待该锁的线程数量，以减少争用。

SyncList结构体

SyncList结构体则用于管理多个并行的列表，以减少不同对象之间的锁争用。每个对象对应一个列表，包含所有可能阻塞该对象的线程.

@synchronized的工作流程

当你调用@synchronized时，系统会首先使用哈希算法将对象映射到对应的数组位置，再从数组中取出相关的锁和列表节点进行操作。这个过程确保了锁的高效分配和释放。

总结

通过以上机制，Objective-C的@synchronized实现提供了一种简单且高效的方式来管理多线程代码中的共享资源。理解其内部机制有助于更好地优化线程安全的代码结构。在实际开发中，合理使用@synchronized可以显著提升应用程序的性能，同时减少竞态条件和死锁问题的发生。