并发与同步
并发同步（Concurrency Synchronization）是指在多线程或多进程环境中，协调多个操作的执行顺序以确保数据一致性和防止竞态条件（Race Conditions）的发生。并发同步的主要目的是确保多个线程或进程在访问共享资源（如变量、数据结构、文件等）时不会导致数据冲突或错误。以下是一些并发同步的关键概念和技术：
关键概念
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竞态条件（Race Condition）：当两个或多个线程或进程并发地访问和修改同一个共享资源，并且最终结果依赖于访问的顺序时，就会发生竞态条件。竞态条件可能导致不一致的数据或未定义的行为。
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临界区（Critical Section）：是指在并发程序中访问共享资源的代码块。在任何时候，只能有一个线程执行临界区中的代码，以防止数据冲突。
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互斥（Mutual Exclusion）：指的是确保某一时刻只有一个线程可以进入临界区，避免多个线程同时执行临界区代码。互斥可以通过锁（Lock）机制来实现。
同步技术
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锁（Lock）：锁是一种最基本的同步机制。通过加锁和解锁操作，确保在同一时刻只有一个线程可以访问共享资源。常见的锁类型有互斥锁（Mutex）和读写锁（Read-Write Lock）。
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信号量（Semaphore）：信号量是一种更高级的同步机制，用于控制对共享资源的访问。信号量可以用来限制同时访问资源的线程数量。二进制信号量（Binary Semaphore）类似于互斥锁，而计数信号量（Counting Semaphore）可以允许多个线程同时访问资源。
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条件变量（Condition Variable）：条件变量用于阻塞线程直到特定的条件变为真。它通常与互斥锁一起使用，以在等待条件时释放锁，并在条件满足时重新获取锁。
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自旋锁（Spinlock）：自旋锁是一种忙等待的锁机制，线程在等待锁释放时不断循环检查锁的状态。自旋锁适用于等待时间很短的场景，因为它避免了线程上下文切换的开销。
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屏障（Barrier）：屏障是一种同步机制，允许多个线程在特定点汇合和同步。只有当所有线程都到达屏障点时，线程才能继续执行。
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原子操作（Atomic Operations）：原子操作是不可分割的操作，保证在执行过程中不会被其他线程中断。常见的原子操作有原子加减（Atomic Increment/Decrement）和交换（Atomic Swap）。
常见的并发同步问题
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死锁（Deadlock）：当两个或多个线程互相等待对方持有的资源而无法继续执行时，就会发生死锁。避免死锁的方法包括资源分配策略、避免循环等待、定时锁等。
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饥饿（Starvation）：当某个线程长时间无法获得所需的资源，导致无法继续执行时，就会发生饥饿。公平锁和优先级调度可以减少饥饿的发生。
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活锁（Livelock）：当线程不断尝试解决冲突，但总是相互干扰无法继续执行时，就会发生活锁。合理的重试机制和随机等待时间可以减少活锁的发生。
并发同步是并发编程中的重要组成部分，通过正确使用同步技术，可以有效避免竞态条件，确保数据的一致性和程序的正确性。