如何理解互斥锁、条件锁、读写锁以及自旋锁-程序员宅基地

技术标签： 2024年程序员面试数据库

有了前面自旋锁、互斥器的经验就不难想到：「只要条件没有发生改变，while 里就没有必要再去加锁、判断、条件不成立、解锁，完全可以让出 CPU 给别的线程」。不过由于「条件是否达成」属于业务逻辑，操作系统没法管理，需要让能够作出这一改变的代码来手动「通知」，比如上面的例子里就需要在生产者往 queue 里 push 后「通知」!queue.isEmpty() 成立。

也就是说，我们希望把上面例子中的 while 循环变成这样：

while (queue.isEmpty()) {

解锁后等待通知唤醒再加锁(用来收发通知的东西, lock);

}

生产者只需在往 queue 中 push 数据后这样，就可以完成协作：

触发通知(用来收发通知的东西);

// 一般有两种方式：

// 通知所有在等待的（notifyAll / broadcast）

// 通知一个在等待的（notifyOne / signal）

这就是条件变量（condition variable），也就是问题里的条件锁。它解决的问题不是「互斥」，而是「等待」。

至于读写锁（readers-writer lock），看英文可以顾名思义，在执行加锁操作时需要额外表明读写意图，复数读者之间并不互斥，而写者则要求与任何人互斥。读写锁不需要特殊支持就可以直接用之前提到的几个东西实现，比如可以直接用两个 spinlock 或者两个 mutex 实现：

void 以读者身份加锁(rwlock) {

加锁(rwlock.保护当前读者数量的锁);

rwlock.当前读者数量 += 1;

if (rwlock.当前读者数量 == 1) {

加锁(rwlock.保护写操作的锁);

}

解锁(rwlock.保护当前读者数量的锁);

}

void 以读者身份解锁(rwlock) {

加锁(rwlock.保护当前读者数量的锁);

rwlock.当前读者数量 -= 1;

if (rwlock.当前读者数量 == 0) {

解锁(rwlock.保护写操作的锁);

}

解锁(rwlock.保护当前读者数量的锁);

}

void 以写者身份加锁(rwlock) {

加锁(rwlock.保护写操作的锁);

}

void 以写者身份解锁(rwlock) {

解锁(rwlock.保护写操作的锁);

}

小编13年上海交大毕业，曾经在小公司待过，也去过华为、OPPO等大厂，18年进入阿里一直到现在。

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写在最后

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