信号量与互斥锁
- 信号量(semaphore[ˈseməfɔ:®])用在多线程多任务同步的,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作。
- 而互斥锁(Mutual exclusion,缩写 Mutex)是用在多线程多任务互斥的,一个线程占用了某一个资源,那么别的线程就无法访问,直到这个线程unlock,其他的线程才开始可以利用这个资源。比如对全局变量的访问,有时要加锁,操作完了,在解锁。
尽管两个概念有点类似,但是他们的侧重点不一样,
- 信号量不一定是锁定某一个资源,而是流程上的概念,比如:有A,B两个线程,B线程要等A线程完成某一任务以后再进行自己下面的步骤,这个任务并不一定是锁定某一资源,还可以是进行一些计算或者数据处理之类。
- 而线程互斥量则是“锁住某一资源”的概念,在锁定期间内,其他线程无法对被保护的数据进行操作。
不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。
Semaphore可以被抽象为五个操作:
1.创建 Create,一般初始化一个值n
2.等待 Wait:线程等待信号量,如果值大于0,则获得,值减一;如果只等于0,则一直线程进入睡眠状态,知道信号量值大于0或者超时。
3.释放 Post:执行释放信号量,则值加一;如果此时有正在等待的线程,则唤醒该线程。
4.试图等待 TryWait:如果调用TryWait,线程并不真正的去获得信号量,还是检查信号量是否能够被获得,如果信号量值大于0,则TryWait返回成功;否则返回失败。
5.销毁 Destroy
信号量,是可以用来保护两个或多个关键代码段,这些关键代码段不能并发调用。在进入一个关键代码段之前,线程必须获取一个信号量。如果关键代码段中没有任何线程,那么线程会立即进入该框图中的那个部分。一旦该关键代码段完成了,