进程线程通信及同步方法总结
进程与线程的区别 进程的通信方式 线程的通信方式
进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01：04进程与线程的区别：通俗的解释一个系统运行着很多进程，可以比喻为一条马路上有很多马车不同的进程可以理解为不同的马车而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车道路可以认为是临界资源那么马车成为分配资源的最小单位(进程)而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位每辆马车马匹数=1所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限，只存在一个概念上的区分度马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程专业的解释：简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。
每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。
但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。
但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。
这就是进程和线程的重要区别。
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.一个线程可以创建和撤销另一个线程；同一个进程中的多个线程之间可以并发执行进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。
线程同步的方法有哪些
线程同步的方法有哪些线程同步是多线程编程中非常重要的一个概念，它是指多个线程在访问共享资源时，为了避免出现数据不一致或者冲突的情况，需要对线程进行协调和同步。
在实际的开发中，我们常常会遇到需要进行线程同步的情况，因此了解线程同步的方法是非常重要的。
本文将介绍几种常见的线程同步方法，希望能够帮助大家更好地理解和应用线程同步。
1. 互斥锁。
互斥锁是最常见的线程同步方法之一。
它通过对共享资源加锁的方式，保证同一时间只有一个线程可以访问该资源，其他线程需要等待锁的释放才能访问。
互斥锁可以使用操作系统提供的原子操作指令来实现，也可以使用编程语言提供的锁机制来实现，如Java中的synchronized关键字。
2. 信号量。
信号量是另一种常见的线程同步方法。
它可以用来控制对共享资源的访问权限，通过对信号量的值进行操作来实现线程的同步。
当信号量的值大于0时，表示资源可用，线程可以访问；当信号量的值等于0时，表示资源不可用，线程需要等待。
信号量的实现可以使用操作系统提供的信号量机制，也可以使用编程语言提供的信号量类来实现。
3. 条件变量。
条件变量是一种线程同步的高级方法，它可以用来在多个线程之间传递信息和控制线程的执行顺序。
条件变量通常和互斥锁一起使用，当共享资源的状态发生变化时，可以通过条件变量来通知等待的线程。
条件变量的实现通常需要依赖于操作系统提供的条件变量机制或者编程语言提供的条件变量类。
4. 读写锁。
读写锁是一种特殊的互斥锁，它可以提高对共享资源的并发访问性能。
读写锁允许多个线程同时对共享资源进行读操作，但是在进行写操作时需要互斥访问。
通过读写锁，可以有效地提高对共享资源的并发性能，适用于读操作频繁、写操作较少的场景。
5. 原子操作。
原子操作是一种特殊的指令序列，它可以保证在多线程环境下对共享资源的操作是原子性的，不会被中断。
原子操作通常由硬件提供支持，可以保证在执行过程中不会被其他线程打断，从而保证对共享资源的操作是线程安全的。
进程间同步的几种方法
进程间同步的几种方法进程间同步是指两个或多个进程之间进行协调，以确保它们能够正确地执行。
这是多任务操作系统中的重要问题，因为进程之间共享资源，包括内存、文件和网络连接等。
进程同步的关键是确保一组进程在处理共享资源时，能够避免发生竞态条件（Race Condition）和死锁（Deadlock）。
竞态条件指多个进程同时访问共享资源，导致不正确的结果。
死锁指多个进程互相等待，导致它们都无法继续执行。
1. 互斥锁互斥锁是最常见的同步方法之一，它被用来保护共享资源，确保同一时刻只有一个进程可以访问它。
当一个进程获取了锁，其他进程必须等待，直到锁被释放。
在 POSIX 系统中，互斥锁可以通过 pthread_mutex_t 数据类型实现。
我们可以使用pthread_mutex_init() 函数初始化锁，使用 pthread_mutex_lock() 函数获取锁，使用pthread_mutex_unlock() 函数释放锁。
下面是一个例子，展示了如何使用互斥锁同步两个进程对共享变量的访问：```c#include <pthread.h>#include <stdio.h>int count = 0;pthread_mutex_t lock;void *increment(void *arg) {for (int i = 0; i < 1000000; i++) {pthread_mutex_lock(&lock); // 获取锁count++;pthread_mutex_unlock(&lock); // 释放锁}return NULL;}在上面的例子中，我们创建了两个线程，它们分别对共享变量 count 进行了一百万次的递增操作。
我们使用了互斥锁来保护 count 变量，确保同一时刻只有一个线程可以访问它。
2. 信号量3. 条件变量条件变量可以被用来支持更高级的同步机制，如互斥锁和信号量。
多线程同步的几种方法
多线程同步的几种方法
多线程同步的几种方法主要包括临界区、互斥量、信号量、事件和读写锁等。
这些方法可以有效地控制多个线程对共享资源的访问，避免出现数据不一致和线程冲突的问题。
1．临界区：通过临界区实现多个线程对某一公共资源或一段代码的串行访问，可以保证某一时刻只有一个线程访问某一资源，速度快，适合控制数据的访问。
2．互斥量：互斥量是最简单的同步机制，即互斥锁。
多个进程（线程）均可以访问到一个互斥量，通过对互斥量加锁，从而来保护一个临界区，防止其它进程（线程）同时进入临界区，保护临界资源互斥访问。
3．信号量：信号量可以控制有限用户对同一资源的的访问而设计。
4．事件：通过通知线程的有一些事件已经发生，从而可以启动后续的任务执行。
5．读写锁：读写锁适合于使用在读操作多、写操作少的情况，比如数据库。
读写锁读锁可以同时加很多，但是写锁是互斥的。
当有进程或者线程要写时，必须等待所有的读进程或者线程都释放自己的读锁方可以写。
数据库很多时候可能只是做一些查询。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业编程技术
人员。
线程间通信的几种方法
线程间通信的几种方法线程间通信是指在应用程序的多线程中，两个或者多个线程之间的交互操作。
线程间的通信可以帮助提高程序的执行效率，灵活实现复杂的并发任务。
下面将介绍几种实现线程间通信的方法。
一、使用共享变量法使用共享变量法是一种简单有效的线程间通信的方法，它采用的是类似全局变量的共享变量的方式，可以在两个线程之间共享数据。
在使用共享变量法进行线程间通信时，线程可以直接获取与同一变量相关的值，也可以在操作完共享变量之后对其更新，以便给另一个线程使用。
二、使用消息传递法使用消息传递法实现多线程通信是比较主流的一种方法，它基于给每个线程分配一个消息队列，当某一线程有消息需要传递时，就把消息放入另一线程的消息队列。
在线程间消息传递的过程中，当某一线程接收到另一线程发来的消息时，就可以按照消息的内容执行对应的操作。
使用消息传递法会消耗比较多的系统资源，但是它可以控制线程间消息的传递，实现更加灵活的线程间通信，同时也能保证线程间消息的实时性。
三、使用信号量机制信号量机制是一种常用的线程通信机制，它可以控制多个线程对共享数据的并发访问，从而解决多线程访问共享数据的并发问题。
在信号量机制中，每一个共享被抽象为一个信号量，而访问共享资源时，就是去获取信号量，当一个线程获取了信号量时，其他线程就无法对该共享资源进行访问，只有释放信号量之后，其他线程才能再次获取该信号量，从而访问共享数据。
四、使用管道机制使用管道机制进行多线程之间的通信，主要是把多个线程之间的数据放置在一个管道中，当线程A要把数据传给线程B时，就把数据写入管道中，线程B从管道中读取数据，完成线程间通信。
管道机制可以实现线程间通信的同步，而且在消息的传递上比一般的线程间通信更加高效。
但是，当管道的深度较大时，消息的传递过程会变得比较耗时，因此，管道机制的应用受到管道深度的限制。
以上就是简单介绍实现线程间通信的几种方法。
线程间通信是多线程编程中不可或缺的，因此，在实际开发中，选择合适的线程间通信方式，是非常重要的。
线程同步方法有哪些
线程同步方法有哪些
线程同步的常用方法有：
1. 使用锁：例如使用`Lock`类、`ReentrantLock`类或`synchronized`关键字来实现线程同步。
2. 使用条件变量：例如使用`Condition`类来控制线程等待和唤醒。
3. 使用信号量：例如使用`Semaphore`类来控制线程的并发数。
4. 使用栅栏：例如使用`CyclicBarrier`类来控制多个线程在某个点上同步。
5. 使用阻塞队列：例如使用`BlockingQueue`类来控制线程的顺序执行。
6. 使用计数器：例如使用`CountDownLatch`类来控制线程的等待和唤醒。
7. 使用原子类：例如使用`AtomicInteger`类来保证操作的原子性。
8. 使用同步容器：例如使用`ConcurrentHashMap`类来保证线程安全。
9. 使用线程池：例如使用`ExecutorService`类来调度线程的执行顺序。
10. 使用并发工具类：例如使用`ReadWriteLock`类来实现多线程对某个资源的读写操作。
进程同步与互斥 总结
进程同步与互斥总结
进程同步和互斥是操作系统中非常重要的概念，它们都是为了保证多个进程能够在正确的时间顺序和正确的方式下运行。
进程同步是指多个进程之间协调执行的过程，而互斥是指多个进程之间竞争有限资源的过程。
以下是关于进程同步与互斥的一些总结：
1. 进程同步方式：
- 信号量：通过对共享资源的访问进行限制，实现多个进程之间的同步。
- 互斥锁：通过对共享资源的访问进行互斥，实现多个进程之间的同步。
- 条件变量：通过对进程状态的检查，实现多个进程之间的同步。
2. 进程互斥方式：
- 临界区：多个进程同时访问共享资源时，只允许一个进程访问。
- 互斥量：多个进程同时访问共享资源时，通过加锁和解锁来实现互斥。
- 读写锁：多个进程同时访问共享资源时，允许多个进程同时读取，但只允许一个进程写入。
3. 进程同步与互斥的优缺点：
- 信号量：优点是可以同时处理多个进程，缺点是容易出现死锁。
- 互斥锁：优点是简单易用，缺点是只能处理两个进程之间的同步。
- 条件变量：优点是可以检查进程状态，缺点是只能处理两个进
程之间的同步。
- 临界区：优点是简单易用，缺点是只能处理两个进程之间的同步。
- 互斥量：优点是可以同时处理多个进程，缺点是容易出现死锁。
- 读写锁：优点是可以允许多个进程同时读取，缺点是会出现写入延迟的问题。
综上所述，进程同步与互斥是操作系统中非常重要的概念，需要根据具体的场景选择适合的同步方式或互斥方式来保证多个进程之
间的协调执行和有限资源的竞争。
四种进程或线程同步互斥的控制方法
四种进程或线程同步互斥的控制方法1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。
2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。
3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。
4、事件:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。
一临界区临界区的使用在线程同步中应该算是比较简单，说它简单还是说它同后面讲到的其它方法相比更容易理解。
举个简单的例子：比如说有一个全局变量（公共资源）两个线程都会对它进行写操作和读操作，如果我们在这里不加以控制，会产生意想不到的结果。
假设线程A 正在把全局变量加1然后打印在屏幕上，但是这时切换到线程B，线程B又把全局变量加1然后又切换到线程A，这时候线程A打印的结果就不是程序想要的结果，也就产生了错误。
解决的办法就是设置一个区域，让线程A在操纵全局变量的时候进行加锁，线程B如果想操纵这个全局变量就要等待线程A释放这个锁，这个也就是临界区的概念。
二互斥体windows api中提供了一个互斥体，功能上要比临界区强大。
也许你要问，这个东东和临界区有什么区别，为什么强大？它们有以下几点不一致：1.critical section是局部对象，而mutex是核心对象。
因此像waitforsingleobject是不可以等待临界区的。
2.critical section是快速高效的，而mutex同其相比要慢很多3.critical section使用范围是单一进程中的各个线程，而mutex由于可以有一个名字，因此它是可以应用于不同的进程，当然也可以应用于同一个进程中的不同线程。
4.critical section 无法检测到是否被某一个线程释放，而mutex在某一个线程结束之后会产生一个abandoned的信息。
同时mutex只能被拥有它的线程释放。
下面举两个应用mutex 的例子，一个是程序只能运行一个实例，也就是说同一个程序如果已经运行了，就不能再运行了；另一个是关于非常经典的哲学家吃饭问题的例子。
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Linux系统中的进程间通信方式主要以下几种:
同一主机上的进程通信方式
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
* System V进程通信方式：包括信号量(Semaphore), 消息队列(Message Queue), 和共享内存(Shared Memory)
网络主机间的进程通信方式
* RPC: Remote Procedure Call 远程过程调用
* Socket: 当前最流行的网络通信方式, 基于TCP/IP协议的通信方式.
各自的特点如下:
∙管道(PIPE)：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系(父子进程)的进程间使用。
另外管道传送的是无格式的字节流，并且管道缓冲区的大小是有限的（管道缓冲区存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页面大小）。
∙有名管道(FIFO)：有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
∙信号(Signal)：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
∙信号量(Semaphore)：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。
它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。
因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
∙消息队列(Message Queue)：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。
消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
∙共享内存(Shared Memory )：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。
共享内存是最快的IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。
它往往与其他通信机制，如信号量，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
∙套接字(Socket)：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同主机间的进程通信。
Linux系统中的线程间通信方式主要以下几种:
* 锁机制：包括互斥锁、条件变量、读写锁
互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。
读写锁允许多个线程同时读共享数据，而对写操作是互斥的。
条件变量可以以原子的方式阻塞进程，直到某个特定条件为真为止。
对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。
条件变量始终与互斥锁一起使用。
* 信号量机制(Semaphore)：包括无名线程信号量和命名线程信号量
* 信号机制(Signal)：类似进程间的信号处理
线程间的通信目的主要是用于线程同步，所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。