原文链接：https://swift.gg/2018/07/30/friday-qa-2015-02-20-lets-build-synchronized/
作者：Mike Ash
译者： Sunnyyoung
校对： 智多芯
定稿： numbbbbb ， CMB
上一篇文章讲了线程安全，今天这篇最新一期的 Let's Build 我会探讨一下如何实现 Objective-C 中的
@synchronized
。本文基于 Swift 实现，Objective-C 版本大体上也差不多。
回顾
@synchronized
在 Objective-C 中是一种控制结构。它接受一个对象指针作为参数，后面跟着一段代码块。对象指针充当锁，在任何时候
@synchronized
代码块中只允许有一个线程使用该对象指针。
这是一种使用锁进行多线程编程的简单方法。举个例子，你可以使用
NSLock
来保护对 NSMutableArray 的操作：
NSMutableArray *array;
NSLock *arrayLock;
[arrayLock lock];
[array addObject: obj];
[arrayLock unlock];
复制代码
也可以使用
@synchronized
来将数组本身加锁：
@synchronized(array) {
[array addObject: obj];
}
复制代码
我个人更喜欢显式的锁，这样做既可以使事情更清楚，
@synchronized
的性能没那么好，原因如下图所示。但它（
@synchronized
）使用很方便，不管怎样，实现起来都很有意思。
原理
Swift 版本的
@synchronized
是一个函数。它接受一个对象和一个闭包，并使用持有的锁调用闭包：
func synchronized(obj: AnyObject, f: Void -> Void) {
...
}
复制代码问题是，如何将任意对象变成锁？
在一个理想的世界里（从实现这个函数的角度来看），每个对象都会为锁留出一些额外空间。在这个额外的小空间里
synchronized
可以使用适当的
lock
和
unlock
方法。然而实际上并没有这种额外空间。这可能是件好事，因为这会增大对象占用的内存空间，但是大多数对象永远都不会用到这个特性。
另一种方法是用一张表来记录对象到锁的映射。
synchronized
可以查找表中的锁，然后执行
lock
和
unlock
操作。这种方法的问题是表本身需要保证线程安全，它要么需要自己的锁，要么需要某种特殊的无锁数据结构。为表单独设置一个锁要容易得多。
为了防止锁不断累积常驻，表需要跟踪锁的使用情况，并在不再需要锁的时候销毁或者复用。
实现
要实现将对象映射到锁的表，
NSMapTable
非常合适。它可以把原始对象的地址设置成键（key），并且可以保存对键（key）和值（value）的弱引用，从而允许系统自动回收未被使用的锁。
let locksTable = NSMapTable.weakToWeakObjectsMapTable()
复制代码
表中存储的对象是
NSRecursiveLock
实例。因为它是一个类，所以可以直接用在
NSMapTable
中，这点
pthread_mutex_t
就做不到。
@synchronized
支持递归语义，我们的实现一样支持。
表本身也需要一个锁。自旋锁（spinlock）在这种情况下很适合使用，因为对表的访问是短暂的：
var locksTableLock = OS_SPINLOCK_INIT
复制代码有了这个表，我们就可以实现以下方法：
func synchronized(obj: AnyObject, f: Void -> Void) {
复制代码
它所做的第一件事就是在
locksTable
中找出与
obj
对应的锁，执行操作之前必须持有
locksTableLock
锁：
OSSpinLockLock(&locksTableLock)
var lock = locksTable.objectForKey(obj) as! NSRecursiveLock?
复制代码如果表中没有找到对应锁，则创建一个新锁并保存到表中：
if lock == nil {
lock = NSRecursiveLock
