在了解了多线程之后，我们知道同属于一个进程的线程之间是共享这个进程的所有全局变量和资源的，一个线程对共享资源的操作在其他线程中也会受到影响，并且在没有特定约束的情况下，各个线程对共享资源的操作几乎没有一个谁先谁后，谁优先谁其次的约定，那么就导致了多个并发的线程同一时间对共享资源进行修改时线程之间共享资源的混乱，下面看一个例子：
1、线程同步和互斥锁
上述代码中，两个线程t1和t2分别对全局变量num进行+1的操作，按照线程对全局变量进行修改，同属于一个进程的线程之间会受影响的说法，最终num的值应该是20000000才合理，可是执行结果却不像我们理想的那样，+1的操作似乎少了很多，这是因为并发的线程在对全局变量操作时没有一个明显的优先级，没有控制多个线程对同一资源的访问，在抢夺操作权时发生了碰撞和重叠的， 对数据造成破坏， 使得线程运行的结果不可预期。 这种现象称为“线程不安全”。那么如果要保持全局变量的准确性，该如何操作呢？在这种情况下就引入了同步和互斥锁的概念。
所谓同步，就是协同步调， 按预定的先后次序进行运行。 就比如说，你做完了我再做，"同"字从字面上容易理解为一起动作，其实不是， "同"字应是指协同、 协助、 互相配合。如进程、 线程同步， 可理解为进程或线程A和B协调配合执行， A执行到一定程度时要依靠B的某个结果， 于是停下来， 示意B执行，B执行后将A所需的结果交付给A， A再继续操作。那么如何实现进程或线程的同步呢，这里需要用到互斥锁。
当多个线程几乎同时修改某个共享数据的时候， 需要进行同步控制，线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源， 最简单的同步机制是引入互斥锁。互斥锁为资源引入两个状态： 锁定/非锁定。
某个线程要更改共享数据时， 先将其锁定， 此时资源的状态为“锁定”， 其他线程不能更改； 直到该线程释放资源， 将资源的状态变成“非锁定”， 其他的线程才能再次锁定该资源。 互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入的操作，从而保证了多线程情况下数据的正确性。
在python的threading模块中定义了Lock类， 可以方便的处理锁定，要运用互斥锁的前提是导入threading模块，
其中， 锁定方法acquire可以有1个blocking参数，如果设定blocking为True， 则获取不到锁的时候，当前线程会堵塞， 直到获取到这个锁为止，如果设定blocking为False， 则当前线程不会堵塞，如果没有指定，那么默认为True。
上锁解锁过程：当一个线程调用锁的acquire()方法获得锁时， 锁就进入“locked”状态。每次只有一个线程可以获得锁。 如果此时另一个线程试图获得这个锁， 该线程就会变为“blocked”状态， 称为“阻塞”， 直到拥有锁的线程调用锁的release()方法释放锁之后， 锁进入“unlocked”状态。线程调度程序从处于同步阻塞状态的线程中选择一个来获得锁， 并使该线程进入运行（ running） 状态。
对于上述出现的计算错误，我们在这里采用一下同步和互斥锁的方式来处理一下：
总结：
锁的好处：确保了某段关键代码只能由一个线程从头到尾完整地执行
锁的坏处：阻止了多线程并发执行， 包含锁的某段代码实际上只能以单线程模式执行， 效率就大大地下降了，由于可以存在多个锁， 不同的线程持有不同的锁， 并试图获取对方持有的锁时， 可能会造成死锁。
2、死锁
在线程间共享多个资源的时候， 如果两个线程分别占有一部分资源并且同时等待对方的资源， 就会造成死锁。尽管死锁很少发生， 但一旦发生就会造成应用的停止响应。 下面看一个死锁的例子：
避免死锁：
1、程序设计时要尽量避免（ 银行家算法）
2、添加超时时间等
银行家算法：
银行家算法是最有代表性的避免死锁算法，是Dijkstra提出的银行家算法。这是由于该算法能用于银行系统现金贷款的发放而得名。
银行家可以把一定数量的资金供多个用户周转使用,为保证资金的安全,银行家规定:
(1)当一个用户对资金的最大需求量不超过很行家现有的资金时可接纳该用户.
(2)用户可以分期贷款,但贷款的总数不能超过最大需求量;
(3)当银行家现有的资金不能满足用户的尚需总数时,对用户的贷款可推迟支付,但总能使用户在有限的时间里得到贷款;
(4)当用户得到所需的全部资金后,一定能在有限的时间里归还所有资金
银行家算法是通过动态地检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况来决定如何分配资源的，在能确保系统处于安全状态时才能把资源分配给申请者，从而避免系统发生死锁。
要记住的一些变量的名称：
1 Available（可利用资源总数）
某类可利用的资源数目，其初值是系统中所配置的该类全部可用资源数目。
2 Max：某个进程对某类资源的最大需求数
3 Allocation： 某类资源已分配给某进程的资源数。
4 Need：某个进程还需要的各类资源数。
Need= Max-Allocation
系统把进程请求的资源(Request)分配给它以后要修改的变量
Available:=Available-Request;
Allocation:=Allocation+Request;
Need:= Need- Request;
下面看一个简单的银行家算法的例子：
在上面这个例子中，我们可以看到，在此刻，操作系统可供分配的四种资源的数量分别为：1,6,2,2，这些资源此刻只能满足进程p0的需求，因此，操作系统从自己的可分配资源中取出p0进程所需的0,0,1,2,的资源分配给进程p0,在进程p0执行完毕之后，操作系统不仅会把分配给p0进程的0,0,1,2资源收回，还会把p0进程之前已经分配的0,0,3,2进程一并收回，因为进程执行完毕就会消亡。接下来操作系统会按照以上流程，继续为能够满足要求的进程分配资源，知道所有的进程执行完毕，这样的话，进程就会有序的执行而不会陷入死锁。
