在windows平臺下，用于對多線程（包括進程）之間的同步保護機制，基本上有這么幾種：
1）Critical Section對象 2）Event對象 3）Mutex對象 4） Semaphore對象。網(wǎng)上已經(jīng)有很多的文章在介紹這些對象是怎么使用的。本文的著眼點在于：總結(jié)出這些同步保護機制的一些明顯的行為特征，而這些行為特征，也是我們再寫程序時經(jīng)常會碰到的。
以下我們所討論的這些行為特征，是對并發(fā)的進/線程之間的同步保護機制的一般描述，本文用windows平臺作為一個典型的例子。 基于這一些行為特征，對本文提及的這四種同步對象做一個分類。
另外，在這里，我們把這四種同步對象，統(tǒng)統(tǒng)稱為“鎖”，以便于接下來的討論。
第一、保護與同步。
在這里要強調(diào)的是：保護與同步是兩個不同的概念。而我們經(jīng)常會混合這兩個概念。保護是指在多線程的環(huán)境下對共享資源的保護。這樣的共享資源大多數(shù)情況下是一段內(nèi)存塊，它會被很多線程試圖訪問和修改。而同步更多的強調(diào)的是線程之間的協(xié)作，協(xié)同工作是需要同步支持的。
基于這一性質(zhì)，我們可以看出：Critical Section對象其本質(zhì)更多的強調(diào)的是保護，而Event對象、Mutex對象與Semaphore對象更多的強調(diào)的是同步。不過，這樣的區(qū)別，只是概念上的區(qū)別，其本身不會對程序本身產(chǎn)生影響。
第二、鎖的等待超時
在開發(fā)并發(fā)的多進/線程程序時，為了避免死鎖之類的問題，引入了“等超時“的概念，即當一個線程需要獲得一個鎖來執(zhí)行某些代碼的時候，它可以在所等待的鎖上設(shè)置超時值。如果在確定的時間（超時值）內(nèi)無法獲得該鎖，它可以選擇放棄執(zhí)行該段代碼的權(quán)利，這樣可以在一定程度上避免出現(xiàn)死鎖的問題。這就是鎖的等待超時的基本含義。基于這一行為特征，我們來對上面四種同步對象做一個劃分：Critical Section對象是無法設(shè)置等待超時的，而其他三個對象則可以設(shè)置等待超時。從這一點來講，在使用Critical Section對象時，由于在等待進入關(guān)鍵代碼段時無法設(shè)置等待超時，很容易造成死鎖。
第三、線程鎖與進程鎖
這里所說的線程鎖指的是該鎖只在一個進程的所有線程中可見，而進程鎖指的是該鎖可以被不同的進程所訪問，可用于進程間的同步與互斥。當然進程鎖仍然可以被用于同一個進程的不同線程之間的同步與互斥。進程鎖的概念是大于線程鎖的。基于這一特點劃分的話，Critical Section對象是線程鎖，而其他三個對象是進程鎖。這一點從本質(zhì)上來分析，Critical Section對象是用戶態(tài)模式下面實現(xiàn)線程同步的方法，而其他三個對象均是內(nèi)核對象。內(nèi)核對象機制的適應性遠遠優(yōu)于用戶方式機制。實際上，內(nèi)核對象機制的唯一不足之處在于它的速度比較慢，這是因為當調(diào)用內(nèi)核機制對象時，必須從用戶方式轉(zhuǎn)到內(nèi)核方式。這樣的轉(zhuǎn)換需要付出很大的代價，是一件很費時的操作。在X86平臺上,這樣往返一次需要占用1000個CPU周期(這并不包括執(zhí)行內(nèi)核方式的代碼)。當然需要注意的是：使用Critical Section對象并不意味著線程不會陷入核心態(tài)執(zhí)行。當一個線程試圖進入另一個線程擁有的關(guān)鍵代碼段時,該線程就會進入等待狀態(tài)。這意味著：該線程必須從用戶態(tài)轉(zhuǎn)為核心態(tài)。(為了提高這一方面的性能,Microsoft將循環(huán)鎖的概念納入到了Critical Section對象中,該線程可以有選擇地不進入核心態(tài)等待.具體請參閱MSDN)
第四、鎖的遞歸特質(zhì)
所謂遞歸鎖指的是當一個線程擁有一個同步鎖時,而遞歸地想再次取得該鎖.如果這次獲得操作不會阻塞當前線程的執(zhí)行,則稱該鎖為遞歸鎖.遞歸鎖主要是在"保護"的概念上提出的,而"保護"概念下的鎖包括Critical Section對象和Mutext 對象.這兩種鎖在Windows平臺上都是遞歸鎖。需要注意的是：調(diào)用線程獲得幾次遞歸鎖必須釋放幾次遞歸鎖。
第五、讀寫鎖
讀寫鎖允許高效的并發(fā)的訪問多線程環(huán)境下的共享資源。對于一種共享資源,多個線程可以獲得讀鎖,共享地讀該共享資源。而在同一時刻,只允許一個線程擁有寫鎖改變該共享資源.這就是讀寫鎖的概念。很遺憾的是在Windows平臺上沒有這樣的讀寫鎖,你需要自己去實現(xiàn)。
對以上總結(jié)如圖：
Futher Read:
個人認為,如果你想深入研究多線程的同步機制,ACE是一個絕佳的教材，在這里，你會看到什么是Scoped Lock, 讀寫鎖如何實現(xiàn)等等。