同步机制

经典实现

信号量

信号量与PV原语操作由Dijkstra发明，也是使用最广泛的互斥方法之一。它包含以下几个元素：

• Semaphore S（信号量）
• Operation P，有时也表达为wait()

• Operation V， 有时也表达为signal()
  Semaphore S用于指示共享资源的可用数量，P原语可以减小S计数，V则增加它的计数。由此可知当某个进程想进入共享区，首先要执行P操作；同理，想退出共享区时执行V操作。

  
  
  PV操作图

Mutex

Mutual Exclusion，其释义为互斥体。Mutex通常是对某一排他资源的共享控制——要么这个资源被占用（Lock），要么就是可以访问（unlock）。

管程（Monitor）

管程是可以被多个线程/进程安全访问的对象（Object）或者模块（module）。管程中的方法都是受mutual exclusion保护的，意味着着同一时刻只允许一个访问者使用它们。另外管程还具备如下属性：

• 安全性
• 互斥性
• 共享性

Android中的同步机制

Mutex

Android中的Mutex只是对pthread提供的API的简单再封装，另外Mutex中还包含一个AutoLock的嵌套类，它利用变量生命周期特点而设计的一个辅助类。
Mutex既可以实现进程内的永不，也可以解决进程间同步问题。与Semaphore不同，Mutex只有两种状态，即0和1。当调用者希望访问临界资源时，它必须先通过lock()来获取资源锁。如果此时资源可用，这个函数立马返回；否则，会进入阻塞等待，知道有人释放了资源锁并唤醒它。释放资源锁调用unlock()，同时正在等待使用这个锁的其他对象会被唤醒，然后继续执行它的任务。另外Mutex还特别提供了一个tryLock()来满足程序多样化需求。这个函数会试探性地查询资源锁是否可用，在不可用的情况下，并不会阻塞，而是同样立即返回，只是返回值不为0。

Condition

Condition是“条件变量”在Android系统中的实现类，它是依赖Mutex来完成的。

Barrier

Barrier是同时基于Mutex和Condition实现的一个模型。是对Condition的一个应用，Barrier类是专门为SurfaceFlinger而设计的。

加解锁的自动化操作——Autolock

在Mutex类内部的Autolock嵌套类，实现了加、解锁的自动化操作。它的实现原理为：
当Autolock构造时，会主动调用内部成员变量mLock的lock()方法来获取一个锁。而在析构时，调用它的unlock()方法释放锁。这样假如一个Autolock对象是局部变量的话，那么它在生命周期结束时就会自动把资源解锁。

参考资料

• 深入理解Android内核设计思想. 林学森。