我们在学习多线程时，就不得不考虑线程安全的问题，当多线程因同时读写同一个数据而产生不可预料的后果是，就需要将各个先后才能对同一个数据的访问同步。
同步，就是指在一个线程访问一个数据还未结束的时候，其他线程不能对该数据进行访问，即将该数据的访问原子化。
锁，即为同步处理的常见方法。它是一种非强制机制，一个线程在访问数据或资源前要先获取锁，在访问结束后释放锁。如果在获取时该锁已被占用，则等待锁直到该锁被释放。
五种同步机制的介绍：
（1）信号量：分为二元信号量和多元信号量
二元信号量是最简单的一种锁，它只有两种状态：占用和非占用。适合只能被一个进程独占访问的资源。当二元信号量处于非占用状态时，第一个视图获取该二元信号量的线程会获得该锁，同事将二元信号量设置为占用状态。当其他线程再次获取该锁时，将会进入等待直到锁释放。
多元信号量则可以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个新城并发访问。机制如下：
①线程访问资源先获取信号量：
将信号量的值减一（通过sem_wait()操作）。
如果信号量的值变成负数，则进入等待状态，否则继续执行。
②访问完资源后，线程释放信号量：
将信号量的值加一（通过sem_post()操作）。
如果信号量的值小于1，则唤醒一个等待状态的线程。
（2）互斥量（互斥锁Mutex）：和二元信号量很类似，资源仅同时允许一个线程访问。
信号量和互斥量的不同点：同一个信号量可以被系统中的一个线程获取之后由另一个线程释放。而互斥量则要求必须是哪个线程获取，哪个线程释放。
（3）临界区：比互斥量更加严格的同步手段。把临界区锁的获取成为进入临界区，锁的释放成为离开临界区。
临界区和互斥量与信号量的区别：一个进程创建了互斥量或信号量，另一个进程试图获取该锁是合法的。而临界区的作用范围仅限于本进程。
（4）读写锁：致力于更加特定的场合。对于读写频繁，而仅仅偶尔写入的情况，读写锁就比上述所说的三种同步机制要高效的多。对于同一个锁，读写锁有两种获取方式，共享的或独占的。当锁处于空闲状态时，无论以哪种方式获取锁都能成功，并将锁置于所属的状态。如果锁处于共享状态，则其他线程以共享的方式获取锁时仍会成功，而已独占的方式获取则会进入等待。如果锁处于独占状态，其他线程不论以什么方式获取该锁，都只能进入等待状态。
（5）条件变量：作用类似于一个栅栏。对于条件变量，线程可以有两种操作，首先线程可以等待条件变量，一个条件变量可以被多个线程等待。其次，线程可以唤醒条件变量，此时等待此条件变量的线程都会被唤醒并继续支持。也就是说，使用条件变量可以是多个线程一起等待某个时间的发生，当时间发生时（条件变量被唤醒），所有线程可以一起恢复执行。