有书共读 《Linux多线程服务端编程》第3章
3.1 进程与线程
进程：有独立的地址空间。可以共享代码段。
服务端需考虑的点：
1、容错：某个进程崩
2、扩容：新进程加入
3、负载均衡
4、退休：某个进程修复bug，暂时不分配任务
线程：共享地址空间。可以更好地发挥多核处理器的效能。
3.2 单线程服务器的常用编程模型
主流：非阻塞IO+IO复用（即reactor模式）lighttpd(单线程服务器), libevent，libev, ACE, Java NIO, POE,Twisted
在“非阻塞IO+IO复用”模型，程序的基本结构是一个事件循环，以事件驱动和事件回调的方式实现业务逻辑。
reactor模型优点：编程简单，效率较高；
可以读写socket，建立连接或DNS解析可以用非阻塞方式进行，以提高并发度和吞吐量；
适用于IO密集的应用。
基于事件驱动的编程模型的缺点：要求回调函数必须是非阻塞的。
3.3 多线程服务器的常用编程模型
3.3.1 one loop per thread
程序里的每个IO线程有一个event loop(或者叫Reactor), 用于处理读写和定时事件。
这种方式的好处：
- 线程数目基本固定，可以在程序启动的时候设置，不会频繁创建或销毁；
- 可以方便地在线程间调配负载；
- IO事件发生的线程是固定的，同一个TCP连接不用考虑事件并发。
Eventloop代表线程的主循环，需要让哪个线程干活，就把timer或IO channel注册到哪个loop即可。
3.3.2 线程池
对于只有计算任务没有io的线程，用blocking queue实现任务队列，如下：
3.3.3 推荐模式
C++多线程服务端编程模型：one loop per thread(一个事件一个线程赖处理)+thread pool
event loop：用作IO复用，配合非阻塞io和定时器。
thread pool： 用来做计算，具体可以是任务队列或者生产者消费者队列。
3.4 进程间通信只用TCP
Linux IPC：管道、消息队列、信号、共享内存、信号量、socket
同步原语：互斥量、条件变量、读写锁、文件锁、信号量
首选TCP socket，好处在于：
- 可以跨主机
- 具有伸缩性
- 进程意外退出时，操作系统会自动回收资源
- port独占，可以防止程序重复启动
- 可记录，可重现
- 可以跨语言
tcp/socket 与共享内存相结合的缺点：
代码复杂度上升，需要建一个抽象层，封装两种ipc，会带来不透明性和测试复杂度
分布式系统中使用TCP长连接通信
好处：1、容易定位分布式系统中的服务之间的依赖关系。netstat -tpa|grep ：port就能列出服务的客户端地址，然后在客户端机器用netstat或lsof找出时哪个进程发起的连接。
2、通过接受和发送队列的长度容易定位网络或程序故障。
3.5 多线程服务器的适用场合
服务端开发的一个基本任务是处理并发连接，两种方式：
1、线程很廉价时，一台机器可以创建远高于cpu数目的线程，一个线程处理一个tcp连接，使用阻塞io。
2、线程宝贵时，一台机器只创建cpu数目相当的线程，一个线程处理多个连接，使用非阻塞和io复用，如libevent、muduo。
在一台多核机器上提供一种服务或执行一个任务，可用的模式：
1. 运行一个单线程的进程（不可伸缩，不能发挥多核计算机的计算能力）
2.运行一个多线程的进程
3.运行多个单线程的进程（模式1运行多份，主进程+工作进程）
4.运行多个多线程的进程
3.5.1 必须用单线程的场合
1. 程序可能会fork
2. 限制程序的cpu占用率
只有单线程程序能fork，多线程调用fork是灾难性的。见https://www.cnblogs.com/liyuan989/p/4279210.html
fork之后一般有两种行为：
1、立刻执行exec(),变身成另一个程序。（守护进程或叫看门狗进程）
2、不调用exec()，继续运行当前程序。
单线程程序能限制程序的CPU占用率。为了避免辅助性程序占用过多的cpu，可以做成单线程。
3.5.2 单线程程序的优缺点
对于负载较轻、主要瓶颈在网络io或磁盘io的，一个单线程就可以。
适合多线程的场景：
提高响应速度，让io和计算相互重叠，降低延时，可以提高平均响应性能。
一个线程做成多线程的情况：
1. 有多个cpu可用。
2. 线程间共享数据，即内存中的全局状态。
3.共享的数据是可以修改的，而不是常量表。
4. 提供非均质的服务，用专门线程来处理高优先级线程。
5.利用异步操作，可扩展。
6.具有可预测的性能。
7.多线程能有效划分责任与功能，让每个线程的逻辑比较简单单一。
线程的分类
1. IO线程：主循环是IO复用，阻塞地等在select/poll/epoll系统调用上。
2. 计算线程：主循环是阻塞队列。
3.第三方库所用的线程
3.6 “多线程服务器的适用场合”例释与答疑
1.Linux能同时开启多少个线程？
3GB用户空间，一个线程默认栈大小为10MB，因此是300左右
2. 多线程能提高并发度吗？
thread per connection 不适合高并发场合，其可扩展性不好。one loop per thread的并发足够，且与cpu数目成正比。
3. 多线程能提高吞吐量吗？
对于计算密集型，不能。线程池不是万能的，其大小应该满足“阻抗匹配原则”。
4. 多线程能降低响应时间吗？
设计合理，充分利用多核资源的话可以。对于计算难度相差较大的任务，多线程可以降低简单任务被复杂任务压住的出现概率。
5. 多线程程序如何让io和计算相互重叠，降低时延？
把io操作通过阻塞队列交给别的线程去做，自己不必等待。
6.什么是线程池大小的阻抗匹配原则？
密集计算所占的时间比重为p(0，1)，系统有c个cpu，线程池的大小的经验公式t=c/p。
p<0.2时，这个公式就不适用了，t可以取一个固定值。
7. 除了reactor+thread pool，还有别的多线程编程模型吗？
有，preactor。如果一次响应要和别的进程打多次交道，preactor往往能做到更高的并发度。
投递腾讯等公司8个岗位
高德一面16人在聊