多线程同步与互斥机制

1、多线程并行和并发的区别

  • 并行:多个处理器或者多核处理器同时执行多个不同的任务。
  • 并发:一个处理器处理多个任务。

2、多进程之间通信方式:

  • 文件映射:本地之间
  • 共享内存:本地之间
  • 匿名管道:本地之间
  • 命名管道:跨服务器
  • 邮件槽:一对多的传输数据,通常通过网络向一台Windows机器传输
  • 剪切板:本地之间
  • socket:跨服务器

3、多线程之间通信方式:

  • 全局变量
  • 自定义消息响应

4、多线程之间同步机制:

  • 临界区:不可以跨进程,忘记解锁会无限等待,要么存在要么没有,多线程访问独占性共享资源
  • 互斥量:可以跨进程,忘记解锁会自动释放,要么存在要么没有
  • 事件:又叫线程触发器,不可以跨进程,要么存在要么没有,一个线程来唤醒另一个线程(包括自动和人工两种方式)
  • 信号量:可以跨进程,始终代表可用资源数量,当资源数为o时,线程阻塞,允许多个线程同时访问一个共享资源

5、多线程程序:

  • 多线程程序是并发执行,对于多线程的共用资源不能保证能被正确利用即不保证能被独占,并发执行的时候,哪个线程得到运行的机会是随机的也是不可预期。为了解决多线程中某个线程对资源的独占(也就是多线程同步问题),只允许一个线程拥有共享资源的独占。即多线程之间的同步机制。

6、线程:

  • 线程包括两个方面:第一:线程内核对象(OS用来存放统计信息的地方);第二:线程堆栈(函数参数和局部变量)
  • 线程在它的进程的地址空间执行代码。内核对象句柄依赖于进程而存在。

7、临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event)的区别

1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
2、互斥量:采用互斥对象机制。 只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享
3、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目
4、事 件: 通过通知操作的方式来保持线程的同步,还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作

  • 临界区(Critical Section):适合一个进程内的多线程访问公共区域或代码段时使用
  • 互斥量 (Mutex):适合不同进程内多线程访问公共区域或代码段时使用,与临界区相似。
  • 事件(Event):通过线程间触发事件实现同步互斥
  • 信号量(Semaphore):与临界区和互斥量不同,可以实现多个线程同时访问公共区域数据,原理与操作系统中PV操作类似,先设置一个访问公共区域的线程最大连接数,每有一个线程访问共享区资源数就减一,直到资源数小于等于零。

临界区和互斥器都有“线程所有权”的概念,所以它们是不能用来实现线程间的同步的,只能用来实现互斥。原因是由于创建临界区或互斥器的线程可以不用等待LeaveCriticalSection(),SetEvent()就可以无条件进入保护的程序段,因为它拥有这个权利。另外,互斥器可以很好的处理”遗弃“操作。若线程在未释放对向象的时候就意外终止的,其它线程可以等待到一个WAIT_ABANDONED_0。但是事件和信号量都不能做到。

事件和信号量都可以实现线程和进程间的互斥和同步。就使用效率来说,临界区的效率是最高的,因为它不是内核对象,而其它的三个都是核心对象,要借助操作系统来实现,效率相对来说就比较低。但如果要跨进程使用还是要用到互斥器、事件对象和信号量。

参考

1、深入研究PHP及Zend Engine的线程安全模型
2、多线程同步机制的几种方法
3、多进程间通信方式和多线程同步机制总结

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,014评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,796评论 3 386
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,484评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,830评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,946评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,114评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,182评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,927评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,369评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,678评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,832评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,533评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,166评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,885评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,128评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,659评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,738评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容