同步与锁

为了避免多个线程同时访问同一个数据而产生不可预料的结果，需要将各个线程对同一数据的访问同步。同步最常见的方法就是用锁。

接下来介绍常用的锁。

二元信号量（Binary Semaphore）

Binary Semaphore是最简单的一种锁，只有两种状态：占用与非占用。适合只能被唯一一个线程独占访问的资源。

多元信号量（简称Semaphore ）

Semaphore允许多个线程并发访问资源。初始值为N的信号量允许N个线程并发访问资源。线程访问资源时，将信号量减1；访问完资源后，将信号量加1。当信号量的值为0时，线程进入等待状态。

互斥量（Mutex）

Mutex类似Binary Semaphore。他们的不同在于：

• 信号量可以被系统的任意线程获取和释放。即同一信号量被一个线程获取之后，可由另一个线程释放；
• 互斥量要求线程谁获取谁释放。

临界区（Critical Section）

Critical Section是比Mutex更严格的同步方法。

Critical Section和Mutex与Semaphore的区别：

• Mutex与Semaphore在系统的任何进程都是可见的。即一个进程创建了Mutex或Semaphore，另一个进程获取该锁是合法的；
• Critical Section的作用范围仅限于本进程，其他进程无法获取该锁。

读写锁（Read-Write Lock）

Read-Write Lock适合读取频繁，偶尔写入的情况。Read-Write Lock有两种获取方式，共享或独占。

条件变量（Condition Variable）

Condition Variable类似一个栅栏。条件变量可以让许多线程一起等待某个事件的发生，当事件发生时（条件变量被唤醒），所有线程都一起恢复运行。