C 執行緒同步

同步就是協同步調，按預定的先後次序進行執行。如：你說完，我再說。

如程序、執行緒同步，可理解為程序或執行緒a和b一塊配合，a執行到一定程度時要依靠b的某個結果，於是停下來，示意b執行；b依言執行，再將結果給a；a再繼續操作。

這裡的同步千萬不要理解成那個同時進行，應是指協同、協助、互相配合。執行緒同步是指多執行緒通過特定的設定（如互斥量，事件物件，臨界區）來控制線程之間的執行順序（即所謂的同步）

在多執行緒程式設計裡面，一些敏感資料不允許被多個執行緒同時訪問，此時就使用同步訪問技術，保證資料在任何時刻，最多有乙個執行緒訪問，以保證資料的完整性。

執行緒互斥是指對於共享的程序系統資源，在各單個執行緒訪問時的排它性。當有若干個執行緒都要使用某一共享資源時，任何時刻最多隻允許乙個執行緒去使用，其它要使用該資源的執行緒必須等待，

直到占用資源者釋放該資源。執行緒互斥可以看成是一種特殊的執行緒同步（下文統稱為同步）。

如果有多個執行緒同時訪問共享資料的時候，就必須要用執行緒同步，防止共享資料被破壞。如果多個執行緒不會同時訪問共享資料，可以不用執行緒同步。

執行緒同步也會有一些問題存在：

1、效能損耗。獲取，釋放鎖，執行緒上下文的切換都是耗效能的。

2、同步會使執行緒排隊等待執行。

臨界區（critical section）、互斥物件（mutex）：主要用於互斥控制；都具有擁有權的控制方法，只有擁有該物件的執行緒才能執行任務，所以執行完任務後一定要釋放該物件。

訊號量（semaphore）、事件物件（event）：事件物件是以通知的方式進行控制，主要用於同步控制！

加鎖使多個執行緒同一時間只有乙個執行緒可以呼叫該方法，其他執行緒被阻塞。

同步物件的選擇：

1、使用引用型別，值型別加鎖時會裝箱，產生乙個新的物件。

2、使用private修飾，使用public時易產生死鎖。（使用lock（this），lock(typeof(例項))時，該類也應該是private）。

3、string不能作為鎖物件。

4、不能在lock中使用await關鍵字

5、如果這個鎖是靜態型別。這樣就是在全域性鎖定了該方法，不管該類有多少個例項，都要排隊執行。

6、如果不使用靜態型別的鎖，因為被鎖定的方法是屬於例項的，只要該例項呼叫鎖定方法不產生損壞就可以，不同例項間是不需要鎖的。這個鎖只鎖該例項的方法，而不是鎖所有例項的方法.*

class
threadsafe
}private
object _locker2 = new
object
();void
goto()
}

1.併發：在作業系統中，是指乙個時間段中有幾個程式都處於已啟動執行到執行完畢之間，且這幾個程式都是在同乙個處理機上執行。其中兩種併發關係分別是同步和互斥

2.互斥：程序間相互排斥的使用臨界資源的現象，就叫互斥。

3.同步：程序之間的關係不是相互排斥臨界資源的關係，而是相互依賴的關係。進一步的說明：就是前乙個程序的輸出作為後乙個程序的輸入，當第乙個程序沒有輸出時第二個程序必須等待。具有同步關係的一組併發程序相互傳送的資訊稱為訊息或事件。其中併發又有偽併發和真併發，偽併發是指單核處理器的併發，真併發是指多核處理器的併發。

4.並行：在單處理器中多道程式設計系統中，程序被交替執行，表現出一種併發的外部特種；在多處理器系統中，程序不僅可以交替執行，而且可以重疊執行。在多處理器上的程式才可實現並行處理。從而可知，並行是針對多處理器而言的。並行是同時發生的多個併發事件，具有併發的含義，但併發不一定並行，也亦是說併發事件之間不一定要同一時刻發生。

5.多執行緒：多執行緒是程式設計的邏輯層概念，它是程序中併發執行的一段**。多執行緒可以實現執行緒間的切換執行。

6.非同步：非同步和同步是相對的，同步就是順序執行，執行完乙個再執行下乙個，需要等待、協調執行。非同步就是彼此獨立,在等待某事件的過程中繼續做自己的事，不需要等待這一事件完成後再工作。執行緒就是實現非同步的乙個方式。非同步是讓呼叫方法的主線程不需要同步等待另一線程的完成，從而可以讓主線程幹其它的事情。

非同步和多執行緒並不是乙個同等關係,非同步是最終目的,多執行緒只是我們實現非同步的一種手段。非同步是當乙個呼叫請求傳送給被呼叫者,而呼叫者不用等待其結果的返回而可以做其它的事情。實現非同步可以採用多執行緒技術或則交給另外的程序來處理。

為了對以上概念的更好理解舉乙個簡單例子，

假設我要做燒開水，舉槓鈴100下，洗衣服 3件事情。

燒開水這件事情，我要做的事情為，準備燒開水 1分鐘，等開水燒開 8 分鐘 , 關掉燒水機 1分鐘

舉槓鈴100下我要做的事情為, 舉槓鈴100下 10分鐘

洗衣服我要做的事情為，準備洗衣服 1分鐘，等衣服洗完 5 分鐘 , 關掉洗衣機 1分鐘

單核情況下

同步的完成，我需要做的時間為 1+ 8 +1 + 10 + 1+ 5 +1 = 27 分

如果非同步，就是在等的時候，我可以切換去做別的事情

準備燒開水(1) + 準備洗衣服(1) + 舉50下槓鈴 (5)分鐘 + 關洗衣機(1)分鐘 + 舉槓鈴20下 (2)分鐘 + 關燒水機(1)分鐘 + 舉30下槓鈴(3)分鐘

1+1+5+1+2+1+3 =14 分鐘

雙核非同步並行

核1 準備燒開水 1分鐘 + 舉槓鈴50下(5)分鐘 + 等待3分鐘 + 關掉燒水機 1分鐘

核2 準備洗衣服 1分鐘 + 舉槓鈴50下(5)分鐘 + 關掉洗衣機 1分鐘 + 等待3分鐘

其實只花了 1+5+3+1 = 10分鐘

其中還有雙核都等待了3分鐘

雙核非同步非並行

核1 舉槓鈴100下(10)分鐘

核2 準備燒開水 1分鐘 + 準備洗衣服 1分鐘 + 等待5 分鐘 + 關掉洗衣機 1分鐘 + 等待 1 分鐘 + 關掉燒水機 1分鐘

其實只花了 1+1+5+1+1+1 = 10分鐘

多執行緒的做法

單核下執行緒1 準備燒開水 1分鐘，等開水燒開 8 分鐘 , 關掉燒水機 1分鐘

執行緒2 舉槓鈴100下 10分鐘

執行緒3 準備洗衣服 1分鐘，等開水燒開 5 分鐘 , 關掉洗衣機 1分鐘

cpu 可能這麼切換最理想的切換方式

執行緒1 準備燒開水1 sleep 1 sleep 5 sleep 1 sleep 2 關開水 1分鐘 exit

執行緒2 sleep 1 sleep 1 舉槓鈴50 5分鐘 sleep 1 舉槓鈴20 2分鐘 sleep1 舉槓鈴30下 3分鐘

執行緒3 sleep 1 準備洗衣服1 分鐘 sleep 5 關洗衣機1分鐘 exit

最後使用了 14分鐘和單核非同步是一樣的。

但是實際上是不一樣的，因為執行緒不會按照我們設想的去跑，如果執行緒2 舉槓鈴先跑，整個流程的速度就下來了。

非同步和同步的區別，在io等待的時候，同步不會切走，浪費了時間。

如果都是獨佔cpu 的業務，比如舉槓鈴的業務，在單核情況下多線和單線沒有區別。

多執行緒的好處是比較容易的實現了非同步切換的思想，因為非同步的程式很難寫的。

多執行緒本身還是以同步完成，但是應該說比效率是比不上非同步的。而且多線很容易寫，相對效率也高。

多核的好處，就是可以同時做事情，這個和單核完全不一樣的。

C 執行緒同步

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