【每天一个小知识】锁的基本思想

在并发环境下，如何对资源进行保护，防止多个线程同时操作一个变量？

我们假定有两个线程来分别从银行卡和存折进行取款操作，当A线程执行完判断语句后，获得了当前账户中的余额数（1000元），因为余额大于取款金额，所以准备执行取钱操作（从账户中减去1000元），但此时它被线程B打断，然后，线程B根据余额（1000），从中取出1000元，然后，将账户里面的余额减去1000元，然后，返回执行线程A的动作，这个线程将从上次中断的地方开始执行：也就是说，它将不再判断账户中的余额，而是直接将上次中断之前获得的余额减去1000。此时，经过两次的取款操作，账户中的余额为100元，从账面上来看，银行支出了1000元，但实际上，银行支出了2000元。

可以看到并发里的一个基本问题：我们希望原子式执行这串动作，但是由于单处理器上的中断或者多个线程在多处理器上并发执行，导致我们做不到，因此引入了锁，用于临界区资源。

锁其实是个变量，我们要声明某种类型的锁变量，如自旋锁、互斥锁，这个锁变量保存了锁在某个时刻的状态。它只有2种状态，要么是可用的，表示没有线程持有该锁；要么是被占用的，表示有一个线程持有锁，正处于临界区。

锁为程序员提供了最小程度的调度控制。进程是由操作系统调度器调度的，而锁则在一定程度上让程序员获得了一些控制权，通过给临界区加锁，可以保证临界区内只有一个线程活跃。

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