避免多个线程同时读写一个数据，产生不可预料的后果，需要将多个线程对一个数据的访问同步。因此，对数据的访问被原子化了。
- 同步：一个线程访问数据未结束时，其他线程不得访问
- 锁的作用：保持多线程在并发时的数据（全局变量和堆数据）一致性。
- 原子操作：单指令的操作（单指令的执行是不会被打断的）
同步的常见方法是使用锁。即，每个线程在访问数据/资源之前，先试图获取锁，访问结束后释放锁。如果锁已经被占用，线程需等待知道锁被释放。
信号量
信号量分二元信号量和多元信号量。
二元信号是一种最简单的锁。只有两种状态：占用和非占用。 适用于只能被唯一一个线程独占访问的资源。 当一二元信号量处于非占用时，第一个试图获取二元二元信号量的线程会获得锁，其他试图获取的线程只能等待。
多元信号量（简称信号量）允许多个线程并发访问资源。一个初始值为N的信号量，允许N个线程并发访问。 线程访问资源的时候首先获取信号量，进行如下操作：
- 将信号量的值减1
- 判断值是否小于0，是就进入等待状态，否则继续执行
在访问结束以后，线程释放信号量，进行如下操作：
- 将信号量的值加1
如果信号量的值小于1，唤醒一个等待中的线程???
互斥量
和二元信号量类似，资源同时仅允许一个线程单独访问。
区别是信号量可以在整个系统被任意线程获取和释放。互斥量则是哪个线程获取的就要哪个线程释放（解铃还须系铃人），其他线程去帮忙释放是无效的。
临界区
临界区的锁的获取称为进入临界区，锁的释放称为离开临界区。临界区是一种比互斥量更加严格的同步手段。
互斥量和信号量在系统内任何进程都是可见的，即，A进程获取B进程创建的的互斥量和信号量是合法的。而临界区的作用范围限制在一个进程中，其中的锁对其他进程是不可见的。
读写锁
是一个钟致力于更加更定场合的同步锁。假设写入操作不是原子型就必须使用同步手段避免出错。上面介绍的信号量、互斥量和临界区都可以保证顺序正确，但是存在性能问题。例如：对于频繁读、偶尔写入的情况会很低效。读写锁可以满足这种需求。
读写锁的获取方式有两种：共享的或者独占的。当锁处于自由状态，两种获取方式都能成功。当处于共享状态时，以共享的方式获取仍能够成功，此时，锁分配给了多个线程。然而，以独占的方式获取共享状态的锁，必须等待所有线程释放了这个锁。相应的，处于独占状态的锁将阻止其他线程以任何方式的获取。
条件变量
作用类似于栅栏，也是一种同步手段。 对于条件变量，线程有两种操作：等待和唤醒。
- 等待：一个条件变量可以同时被多个线程等待。
- 唤醒：线程可以唤醒条件变量，同时，其他等待这个条件变量的线程都会被唤醒。
即，使用条件变量可以让多个线程一起等待某个事件的发生，当事件发生时（条件变量被唤醒），所有线程一起恢复执行。例如，两个线程分别下载A、B两张图片，当图片下载完成后，把AB成和一张图。
参考
- 《程序员的自我修养》
