互斥锁

互斥锁机制（Mutual exclusion，缩写为Mutex）是一种用于多线程编程中，防止两条线程同时对同一公共资源（比如全局变量）进行读写的机制。该目的通过将代码切片成一个一个的关键区域达成。关键区域指的是一块对公共资源进行存取的代码，并非一种机制或是算法。一个程序、进程、线程可以拥有多个关键区域，但是并不一定会应用互斥锁。

需要此机制的资源的例子有：旗标、队列、计数器、中断处理程序等用于在多条并行运行的代码间传递数据、同步状态等的资源。维护这些资源的同步、一致和完整是很困难的，因为一条线程可能在任何一个时刻被暂停（休眠）或者恢复（唤醒）。

例如：一段代码（甲）正在分步修改一块数据。这时，另一条线程（乙）由于一些原因被唤醒。如果乙此时去读取甲正在修改的数据，而甲碰巧还没有完成整个修改过程，这个时候这块数据的状态就处在极大的不确定状态中，读取到的数据当然也是有问题的。更严重的情况是乙也往这块地方写数据，这样的一来，后果将变得不可收拾。因此，多个线程间共享的数据必须被保护。达到这个目的的方法，就是确保同一时间只有一个关键区域处于运行状态，而其他的关键区域，无论是读是写，都必须被挂起并且不能获得运行机会。

延伸阅读与参考书目

• Michel Raynal: Algorithms for Mutual Exclusion, MIT Press, ISBN 0-262-18119-3
• Sunil R. Das, Pradip K. Srimani: Distributed Mutual Exclusion Algorithms, IEEE Computer Society, ISBN 0-8186-3380-8
• Thomas W. Christopher, George K. Thiruvathukal: High-Performance Java Platform Computing, Prentice Hall, ISBN 0-13-016164-0
• Gadi Taubenfeld, Synchronization Algorithms and Concurrent Programming, Pearson/Prentice Hall, ISBN 0-13-197259-6
• Article "Common threads: POSIX threads explained - The little things called mutexes" by Daniel Robbins
• Mutual exclusion algorithm discovery
• Mutual Exclusion Petri Net
• Mutual Exclusion with Locks - an Introduction
• Mutual exclusion variants in OpenMP
• The Black-White Bakery Algorithm