线程同步有关锁的术语介绍

在多线程中，锁是一种最常用的同步工具，下面详细讲讲带有锁字的一些术语：

1.锁的具体实现原理：

(1).互斥锁(Mutex)

用一个“互斥锁”的对象，任一时刻，只有一个线程能访问这个对象，也就是把代码分成一个个临界区域。在Linux下伪代码如下：

pthread_mutex_t mutex;



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



pthread_mutex_lock(&mutex); /*获取互斥锁，也就是加锁*/



... /*临界区*/



pthread_mutex_unlock(&mutex); /*解锁互斥锁*/

如图，中间的临界区就实现了加锁，每次只有一个线程才能访问。基本上我们线程同步用的都是互斥锁。

2.自旋锁(Spin Lock)

跟互斥锁类型，都是为了实现互斥访问某个对象，但是互斥锁在资源被占用的时候会进入睡眠，而自旋锁则会一直循环去探测能否获取资源，在某种意义上，就是一直while循环探测。所以自旋锁很容易就占用cpu过多，但是不需要线程的休眠调度等，会效率比较高，适用加锁时间很短的情况。

3.读写锁(RWLock)

读写锁就是一个特殊的自旋锁，只是把需要进入临界区的访问者分成读者和写者，写者是排他的，但是允许多个读者同时存在。也就是说如果没有读者和写者，那么写者可以立刻获得读写锁，否则它必须自旋在那里，直到没有任何写者或读者。如果读写锁没有写者，即使有其他读者，这个读者也可以立即获得该读写锁，否则读者必须自旋在那里，直到写者释放该读写锁。

互斥锁跟自旋锁一些优缺点:

Spinlock优点：没有昂贵的系统调用，一直处于用户态，执行速度快。

Spinlock缺点：一直占用cpu，而且在执行过程中还会锁bus总线，锁总线时其他处理器不能使用总线。

Mutex优点：不会忙等，得不到锁会sleep。

Mutex缺点：sleep时会陷入到内核态，需要昂贵的系统调用。

2.锁的一些分类

1.递归锁(Recursive Lock)和非递归锁(Non-Recursive Lock)

两个唯一的区别就是一个线程可以多次获取一个递归锁，而不会导致死锁，而多次获取一个非递归锁就会导致死锁。如下：

mutex_init(&mutex);

void fun()

{

  lock(&mutex);

  //do something1

  fun2();

  unlock&mutex);

}



void fun2()

{

  lock(&mutex);

  //do something2

  unlock(&mutex);

}

在fun()函数加锁调用了fun2()，而fun2()也加了锁，如果是非递归锁，那么fun获取了mutex，fun2再去获取mutex，就会导致死锁了。

2.乐观锁(Optimistic Lock)和悲观锁(Pessimistic Lock)

主要是用于关系型数据库存储。乐观锁，大多是基于数据版本(Version)记录机制实现，即为数据增加一个版本标识。读取出数据时,将此版本号一同读出,之后更新时,对此版本号加一。以后提交数据的版本数据与数据库表对应记录的当前版本信息进行比对，如果提交的数据版本号大于数据库表当前版本号，则予以更新，否则认为是过期数据。优点是对于并发的数据库读取，避免了长时间的加锁开销等待，缺点也比较明显，可能导致不正确的数据存入数据库。悲观锁就比较容易理解了，也就是在整个数据库操作中，数据都处于锁定状态。也就是说在数据进行一个读的事务中，所有对整个数据的修改都没法进行。

3.死锁(Dead Lock)和活锁(Live Lock)

死锁大家应该都比较清楚，简单地说，就是进入死等待，例如P1占用了资源A，请求资源B，而P2占用了资源B，请求资源A，这样就导致双方一直在等待。而活锁就是资源一直轮不到自己使用，导致一直饥饿，例如如果事务T1封锁了数据R，事务T2请求封锁R，于是T2等待。T3也请求封锁R，当T1释放了R上的封锁之后系统首先批准了T3的请求，T2仍然等待。然后T4又请求封锁R，当T3释放了R上的封锁之后系统又批准了T4的请求，...，T2有可能永远等待，这就是活锁的情形。

主要是一些概念的介绍，具体的还需要具体去用了才能体会。

谢谢指教。