線程同步有關鎖的術語介紹

在多線程中，鎖是一種最經常使用的同步工具，下面詳細講講帶有鎖字的一些術語：

1.鎖的具體實現原理：

(1).互斥鎖(Mutex)

用一個「互斥鎖」的對象，任一時刻，只有一個線程能訪問這個對象，也就是把代碼分紅一個個臨界區域。在Linux下僞代碼以下：

pthread_mutex_t mutex;

pthread_mutex_init (&mutex, NULL); /*初始化鎖*/

pthread_mutex_lock(&mutex); /*獲取互斥鎖，也就是加鎖*/

... /*臨界區*/

pthread_mutex_unlock(&mutex); /*解鎖互斥鎖*/

如圖，中間的臨界區就實現了加鎖，每次只有一個線程才能訪問。基本上咱們線程同步用的都是互斥鎖。

2.自旋鎖(Spin Lock)

跟互斥鎖類型，都是爲了實現互斥訪問某個對象，可是互斥鎖在資源被佔用的時候會進入睡眠，而自旋鎖則會一直循環去探測可否獲取資源，在某種意義上，就是一直while循環探測。因此自旋鎖很容易就佔用cpu過多，可是不須要線程的休眠調度等，會效率比較高，適用加鎖時間很短的狀況。

3.讀寫鎖(RWLock)

讀寫鎖就是一個特殊的自旋鎖，只是把須要進入臨界區的訪問者分紅讀者和寫者，寫者是排他的，可是容許多個讀者同時存在。也就是說若是沒有讀者和寫者，那麼寫者能夠馬上得到讀寫鎖，不然它必須自旋在那裏，直到沒有任何寫者或讀者。若是讀寫鎖沒有寫者，即便有其餘讀者，這個讀者也能夠當即得到該讀寫鎖，不然讀者必須自旋在那裏，直到寫者釋放該讀寫鎖。

互斥鎖跟自旋鎖一些優缺點:

Spinlock優勢：沒有昂貴的系統調用，一直處於用戶態，執行速度快。

Spinlock缺點：一直佔用cpu，並且在執行過程當中還會鎖bus總線，鎖總線時其餘處理器不能使用總線。

Mutex優勢：不會忙等，得不到鎖會sleep。

Mutex缺點：sleep時會陷入到內核態，須要昂貴的系統調用。

2.鎖的一些分類

1.遞歸鎖(Recursive Lock)和非遞歸鎖(Non-Recursive Lock)

兩個惟一的區別就是一個線程能夠屢次獲取一個遞歸鎖，而不會致使死鎖，而屢次獲取一個非遞歸鎖就會致使死鎖。以下：

mutex_init(&mutex);
void fun()
{
  lock(&mutex);
  //do something1
  fun2();
  unlock&mutex);
}

void fun2()
{
  lock(&mutex);
  //do something2
  unlock(&mutex);
}

在fun()函數加鎖調用了fun2()，而fun2()也加了鎖，若是是非遞歸鎖，那麼fun獲取了mutex，fun2再去獲取mutex，就會致使死鎖了。

2.樂觀鎖(Optimistic Lock)和悲觀鎖(Pessimistic Lock)

主要是用於關係型數據庫存儲。樂觀鎖，大可能是基於數據版本(Version)記錄機制實現，即爲數據增長一個版本標識。讀取出數據時,將此版本號一同讀出,以後更新時,對此版本號加一。之後提交數據的版本數據與數據庫表對應記錄的當前版本信息進行比對，如果提交的數據版本號大於數據庫表當前版本號，則予以更新，否則認爲是過期數據。優勢是對於併發的數據庫讀取，避免了長時間的加鎖開銷等待，缺點也比較明顯，可能致使不正確的數據存入數據庫。悲觀鎖就比較容易理解了，也就是在整個數據庫操做中，數據都處於鎖定狀態。也就是說在數據進行一個讀的事務中，全部對整個數據的修改都無法進行。

3.死鎖(Dead Lock)和活鎖(Live Lock)

死鎖你們應該都比較清楚，簡單地說，就是進入死等待，例如P1佔用了資源A，請求資源B，而P2佔用了資源B，請求資源A，這樣就致使雙方一直在等待。而活鎖就是資源一直輪不到本身使用，致使一直飢餓，例如若是事務T1封鎖了數據R，事務T2請求封鎖R，因而T2等待。T3也請求封鎖R，當T1釋放了R上的封鎖以後系統首先批准了T3的請求，T2仍然等待。而後T4又請求封鎖R，當T3釋放了R上的封鎖以後系統又批准了T4的請求，...，T2有可能永遠等待，這就是活鎖的情形。

主要是一些概念的介紹，具體的還須要具體去用了才能體會。

謝謝指教。