常用的线程锁

常用的锁

互斥锁（Mutex Lock）

用于保护共享资源，一次只允许一个线程访问共享资源，其他线程需要等待锁释放后才能访问。互斥锁是最常见的锁类型，用于避免多个线程同时访问共享资源而导致的数据竞争和不一致性。

读写锁（Read-Write Lock）

允许多个线程同时对共享资源进行读操作，但在有写操作时需要互斥访问。读写锁可以提高并发性能，适用于读操作频繁、写操作较少的场景。

自旋锁（Spin Lock）

当线程尝试获取锁时，如果锁已被其他线程占用，该线程会一直循环（自旋）等待锁释放。自旋锁适用于锁占用时间短暂的场景，避免线程切换带来的开销。

条件变量（Condition Variable）

配合互斥锁使用，用于线程间的条件等待和通知。当某个条件不满足时，线程可以等待条件变量的通知；当条件满足时，线程可以向条件变量发送通知唤醒等待的线程。

信号量（Semaphore）

用于控制对共享资源的访问数量，可以用于实现生产者-消费者问题等场景。

互斥锁和读写锁的相同和不同

相同点

互斥性：互斥锁和写锁都能保证在某一时刻下，只有一个进程可以访问共享资源，从而避免数据竞争和不一致性。

不同点

读写权限：互斥锁只能保证互斥访问，一旦一个线程给共享资源加了互斥锁，其他线程就无法访问；读锁可以允许多个线程同时访问共享资源。

性能：在读写操作较多时互斥锁可能会带来较大的性能开销；相对来说读写锁在这种情况下能够提高并发性能。

自旋锁详解

独占锁，当加锁失败时，持续循环等待

与互斥锁的异同点：

1.都是独占锁

2.互斥锁加锁失败，线程陷入内核态，内核将CPU切换给其他线程

自旋锁加锁失败，CPU在该线程持续循环等待

读写锁详解

工作原理：

• 线程持有读锁时，可以允许多个线程并发的持有读锁
• 线程持有写锁时，其他线程的读锁和写锁都被阻塞

读优先锁：

当线程A持有读锁时，线程B想请求写锁被阻塞，线程C可以持续获取读锁，当线程A和C都释放读锁时，线程B才能获取写锁。

写优先锁：

当线程A持有读锁时，线程B想请求写锁被阻塞，线程C想请求读锁也会被阻塞，当线程A释放读锁时线程B可以持有写锁。

公平读写锁：

（1）如果一直有读线程获取读锁，那么写线程将永远获取不到写锁，会造成写线程「饥饿」。同样但是如果一直有写线程获取写锁，读线程也会被「饿死」。

（2）公平读写锁比较简单的一种方式是：用队列把获取锁的线程排队，不管是写线程还是读线程都按照先进先出的原则加锁即可，这样读线程仍然可以并发，也不会出现「饥饿」的现象。

乐观锁和悲观锁

（1）悲观锁做事比较悲观，它认为多线程同时修改共享资源的概率比较高，于是很容易出现冲突，所以访问共享资源前，先要上锁。

（2）乐观锁做事比较乐观，它假定冲突的概率很低，它的工作方式是：先修改完共享资源，再验证这段时间内有没有发生冲突，如果没有其他线程在修改资源，那么操作完成，如果发现有其他线程已经修改过这个资源，就放弃本次操作。乐观锁全程并没有加锁，所以它也叫无锁编程。

（3）如果多线程同时修改共享资源的概率比较低，就可以采用乐观锁。SVN 和 Git 也是用了乐观锁的思想，先让用户编辑代码，然后提交的时候，通过版本号来判断是否产生了冲突，发生了冲突的地方，需要我们自己修改后，再重新提交。

（4）乐观锁虽然去除了加锁解锁的操作，但是一旦发生冲突，重试的成本非常高，所以只有在冲突概率非常低，且加锁成本非常高的场景时，才考虑使用乐观锁。

 

线程锁详解 - 知乎 (zhihu.com)