四种线程间同步的方法及两种进程间同步的方法

 

 

线程间同步之互斥量：

即线程A访问邻接资源时，阻止线程B访问。互斥量（互斥锁）保证两个线程指令的先后顺序执行。具有原子性（一系列操作不可以被中断，不存在部分执行部分未执行的情况）。互斥锁是最简单的线程同步方法，有加锁和解锁两种状态，

两个状态可以保证资源访问的串行。

同时，操作系统直接提供了互斥量的API，开发者可以直接使用API完成资源的加锁、解锁操作。

 

线程间同步之自旋锁：

自旋锁的原理和互斥锁相同。使用自旋锁的线程会反复检查锁变量是否可用，自旋锁不会让出CPU，而是处于忙等待状态（一直死循环等待CPU释放）

优点:自旋锁避免了进程或者上下文切换的开销，同时操作系统本身很多地方都使用了自旋锁。

但是自旋锁不适合单核CPU。

自旋锁和互斥锁有什么区别呢？

比如线程1调用线程2占有的临界资源（线程2持有自旋锁）那么线程1会一直请求直到临界资源释放，而互斥锁会让线程1休眠，置入请求队列中去。

 

线程间同步之读写锁

在实际生产中，临界资源往往面临的情况是多读少些，即读时并不改变临界资源的值。

读写锁是一种特殊的自旋锁

允许多个读者同时访问资源以提高读性能

对于写操作则是互斥的，即读-写互斥，写-写互斥，而对于读-读操作，不互斥。读写锁对于多读少写的场景性能提升非常大。

 

线程间同步之条件变量

条件变量是一种相对复杂的线程同步方法

条件变量允许线程睡眠，直到满足某种条件

当满足条件时，可以向该线程信号，通知唤醒，往往配合互斥锁使用。

 

 

 

使用fork系统调用创建进程。

fork系统调用是用于创建进程的

fork创建的进程初始化状态与父进程一样

系统会为fork的进程分配新的资源

 

fork函数没有入参，会返回两次，分别返回子进程id和0，返回子进程id的是父进程，返回0的是子进程。

 

 

进程间同步之共享内存

在某种程度上，多进程是共同使用物理内存的

由于操作系统的进程管理，进程间的内存空间是独立的。并且进程默认是不能访问进程空间之外的内存空间的。

共享存储允许不相关的进程访问同一片物理内存

共享内存是两个进程之间共享和传递数据最快的方式

共享内存未提供同步机制（避免了并发问题），因此需要借助其他机制管理访问

 

 

 使用共享内存的四个步骤

 

 

 

unix之域内套接字（socket）

域套接字是一种高级的进程间通信的方法

Unix域套接字可以用于同一机器进程间通信

Unix系统提供的域套接字提供了网络套接字类似的功能 

 

举个例子：

 

 

 

 server端创建，绑定，监听套接字，接受并处理消息，而client端创建，连接套接字并发送消息。

 

套接字提供了单机简单可靠的进程通信同步服务，但是缺点也很明显，只能在单机使用，不能跨机器使用。