计算机锁的本质是 控制对共享资源的访问。它是一种同步机制,用于在多线程环境下确保一次只有一个线程能够访问特定的资源或代码段,从而避免冲突和数据损坏。锁的基本性质包括:
互斥性(Mutual Exclusion):
在任何时刻,仅允许一个线程访问该共享资源。这可以想象成在一个会议室里,只有一位讲者被允许发言,其他人需要等待。
协作性(Cooperation):
有时多个线程需要共同作用于一个共享资源,这种情况下,锁可以帮助它们安全地协同工作。能够高效地使线程们发挥各自的作用,是确保程序有效运行的关键。
排他性:
锁通常用于排他性访问,即同一时间只有一个线程可以持有锁。
硬件支持:
锁的实现通常需要硬件的某种保证,如原子指令,以确保加锁和解锁过程的原子性,从而避免多个线程同时访问共享资源。
锁开销:
完成一个锁操作可能额外耗费资源,比如一个周期所需要的时间,内存空间。
锁竞争:
当多个线程试图获取同一个锁时,会发生锁竞争。锁竞争可能导致性能下降和资源浪费。
通过这些机制,锁确保了在多线程环境中对共享资源的访问是安全和高效的。