Use of atomic properties in Objective C: Any side effects?
我明白,atomic的含义解释为原子属性和非原子属性之间的区别是什么?但我想知道的是:
问:除了性能问题,在任何地方使用原子属性都有什么副作用吗?
答案似乎是否定的,因为现在iPhone的性能相当快。那么为什么有那么多人还在使用non-atomic?
即使是atomic也不能保证线程安全,但它仍然比什么都没有要好,对吗?
- +一个好问题!关于这个问题有很多困惑和误解。
- 官方建议,除非你确实需要,否则不要指定nonatomic。注意,这并不意味着属性是线程安全的。在任何情况下,此建议的一般应用都是将任何UI代码标记为nonatomic(因为UI代码显式地需要主线程),并且在没有该说明符的情况下保留任何其他内容,除非您有充分的理由(例如,分析显示它是一个热路径,或者您实现自己的getter/setter,并且不希望保证原子行为)。
- @凯文巴拉德,好吧,我认为如果没有硬性的数字,反对这项建议可能不会卓有成效。所以我做了一些分析。未经测试的访问的硬数字:原子属性可能在低端增加14%。在高端,原子性质可以慢24倍(24倍)。我没有介绍有争议的案件。然而,如果有争议的案例实际上更快,这将是惊人的——在大多数情况下,自旋锁(或有争议的案例中的任何锁)的数量明显更糟。(康特)
- (续)所以现在我可以说,"我不同意atomic应该是违约的建议"。同样,定位和测试这些热道也是愚蠢的差事。
- @Justin:想分享一下你的分析方法吗(理想情况下,我可以运行一些东西来分析我自己)?
- @Kevinballard I在一个循环中测试了arc和mrc下非零对象和小结构的getter。当分析对象时,您可能希望观察内存使用情况并调整程序,以便获得实际的自动释放池大小。
- @凯文巴拉德·埃多克斯(KevinballardEDOCX1)(3)是表现不佳的一个例子。
Even atomic does not guarantee thread safety, but it's still better than nothing, right?
错了。编写了一些非常复杂的并发程序之后,我建议使用完全相反的方法。您应该保留atomic,以便在真正有意义的时候使用,并且在不使用atomic编写并发程序之前,您可能无法完全理解这一点。如果我正在编写一个多线程程序,我不希望程序错误被屏蔽(例如,竞争条件)。我希望并发性问题清晰明了。这样,它们更容易识别、复制和更正。
认为某些线程安全性比没有好的信念是有缺陷的。程序要么是线程安全的,要么不是。使用Atomic可以使程序的这些方面对并发性相关的问题更具抵抗力,但这并不能给您带来多少好处。当然,崩溃可能会减少,但程序仍然毫无疑问是错误的,它仍然会以神秘的方式爆炸。我的建议是:如果你不想花时间去学习和编写正确的并发程序,只需保持它们的单线程(如果这听起来有点刺耳:这并不意味着刺耳-它会让你免于很多头痛)。多线程和并发是一个庞大而复杂的主题——要学会在许多领域中编写真正正确、长寿的程序需要很长时间。
当然,在某些情况下,可以使用atomic来实现线程安全性,但使每个访问原子都不能保证线程安全性。此外,单靠atomic属性就可以使类真正具有线程安全性是非常罕见的(统计上的),特别是当类的复杂性增加时;使用一个ivar的类比使用5个ivar的类更可能是真正安全的。atomic属性是我很少使用的一个特性(同样,一些相当大的代码基和并发程序)。如果原子能使类真正具有线程安全性,那么这实际上是一个小问题。
性能和执行复杂性是避免它们的主要原因。与非原子访问相比,访问原子变量的频率和简单性,原子的使用加起来非常快。也就是说,原子访问相对于执行的任务引入了许多执行复杂性。
自旋锁是实现原子属性的一种方式。那么,如果知道同步原语不能保证线程安全,您是否希望同步原语(如spin锁或mutex)隐式地围绕每个get和set?我当然不会!使实现中的每个属性访问都是原子的,可能会消耗大量的CPU时间。只有当您有明确的理由这样做时才应该使用它(也被dasbinkellicht+1提到)。实现细节:有些访问不需要自旋锁来支持atomic的保证;它依赖于一些东西,比如架构和变量的大小。
所以回答你的问题"有副作用吗?"在tl;dr格式中:正如您所指出的,性能是主要原因,而原子保证的适用性以及它对您的有用性在抽象级别上非常狭窄(经常被误解),并且它掩盖了真正的错误。
- 那么什么时候使用原子属性呢?
- @当在设计良好的并发实现中获取锁时,Kunalbarani占用了太多的CPU时间;)捕获:在设计良好的并发系统中不存在太多的锁(尽管可能需要一些锁)。在使用原子属性之前,要学会不使用原子属性。
你不应该为你不使用的东西付钱。与插入式计算机的CPU周期以时间为代价不同,移动设备上的CPU周期以时间和电池使用为代价。如果您的应用程序是单线程的,那么没有理由使用atomic,因为锁定和解锁操作将浪费时间和电池。电池比时间更重要:虽然与添加额外操作相关的延迟对最终用户来说可能是不可见的,但所花费的周期将减少移动设备单次充电后的工作时间,这是许多用户认为非常重要的措施。