我是一个线程

蔚落 2022-06-02 00:22 250阅读 0赞

转自于：[点击打开链接][Link 1]

### 最近学习操作系统线程和进程，发现一篇深度好文，解释的很形象也很全面。 ###

作者：IBM刘欣

第一回 初生牛犊

我是一个线程，我一出生就被编了个号：0x3704，然后被领到一个昏暗的屋子里，在这里我发现了很多和我一模一样的同伴。

我身边的同伴 0x6900 待的时间比较长，他带着沧桑的口气对我说：“我们线程的宿命就是处理包裹。把包裹处理完以后还得马上回到这里，否则可能永远回不来了。”

我一脸懵懂，“包裹，什么包裹？”

“不要着急，马上你就会明白了，我们这里是不养闲人的。”

果然，没多久，屋子的门开了， 一个面貌凶恶的家伙吼道：“0x3704 ,出来！”

我一出来就被塞了一个沉甸甸的包裹，上面还附带着一个写满了操作步骤的纸。

“快去，把这个包裹处理了。”

“去哪儿处理？”

“跟着指示走，先到就绪车间。”

果然，地上有指示箭头，跟着它来到了一间明亮的大屋子，这里已经有不少线程了，大家都很紧张，好像时刻准备着往前冲。

我刚一进来，就听见广播说：“0x3704，进入车间。”

我赶紧往前走，身后有很多人议论。

“他太幸运了，刚进入就绪状态就能运行。”

“是不是有关系？”

“不是，你看人家的优先级多高啊，唉！”

前边就是车间，这里简直是太美了，怪不得老线程总是唠叨着说：“要是能一直待在这里就好了。”

这里空间大，视野好，空气清新，鸟语花香，还有很多从来没见过的人，像服务员一样等着为我服务。

他们也都有编号，更重要的是每个人还有个标签，上面写着：硬盘、数据库、内存、网卡……

我现在理解不了，看看操作步骤吧。

#### 第一步：从包裹中取出参数。 ####

打开包裹，里边有个HttpRequest对象，可以取到userName、 password两个参数。

#### 第二步：执行登录操作。 ####

奥，原来是有人要登录啊，我把userName、password交给数据库服务员，他拿着数据，慢腾腾地走了。

他怎么这么慢？不过我是不是正好可以在车间里多待一会儿？反正也没法执行第三步。

就在这时，车间里的广播响了：“0x3704，我是CPU，记住你正在执行的步骤，然后马上带着包裹离开！”

我慢腾腾地开始收拾。

“快点，别的线程马上就要进来了。”

离开这个车间，又来到一个大屋子，这里有很多线程在慢腾腾地喝茶，打牌。

“哥们，你们没事干了？”

“你新来的吧，你不知道我在等数据库服务员给我数据啊！据说他们比我们慢好几十万倍，在这里好好歇吧。”

“啊？ 这么慢！我这里有人在登录系统，能等这么长时间吗？”

“放心，你没听说过人间一天，CPU一年吗？我们这里是用纳秒、毫秒计时的，人间等待一秒，相当于我们好几天呢，来得及。”

干脆睡一会吧。不知道过了多久，大喇叭又开始广播了：“0x3704，你的数据来了，快去执行！”

我转身就往CPU车间跑，发现这里的门只出不进！

后面传来阵阵哄笑声：“果然是新人，不知道还得去就绪车间等。”

于是赶紧到就绪车间，这次没有那么好运了，等了好久才被再次叫进CPU车间。

在等待的时候，我听见有人小声议论：

“听说了吗，最近有个线程被kill掉了。”

“为啥啊？”

“这家伙赖在CPU车间不走，把CPU利用率一直搞成100%，后来就被kill掉了。”

“Kill掉以后弄哪儿去了？”

“可能被垃圾回收了吧。”

我心里打了个寒噤，赶紧接着处理，剩下的动作快多了，第二步登录成功。

#### 第三步：构建登录成功后的主页。 ####

这一步有点费时，因为有很多 HTML 需要处理，不知道代码谁写的，处理起来很烦人。

我正在紧张的制作 HTML 呢， CPU又开始叫了：

“0x3704，我是CPU ，记住你正在执行的步骤，然后马上带着包裹离开！”

“为啥啊？”

“每个线程只能在CPU上运行一段时间，到了时间就得让别人用了，你去就绪车间待着，等着叫你吧。”

就这样，我一直在“就绪——运行”这两个状态中不知道轮转了多少次， 终于按照步骤清单把工作做完了。

最后顺利地把包含html的包裹发了回去。至于登录以后干什么事儿，我就不管了。马上就要回到我那昏暗的房间了，真有点舍不得这里。不过相对于有些线程，我还是幸运的，他们运行完以后就被彻底地销毁了，而我还活着！

回到了小黑屋，老线程0x6900问：

“怎么样？第一天有什么感觉？”

“我们的世界规则很复杂，首先你不知道什么时候会被挑中执行；第二，在执行的过程中随时可能被打断，让出CPU车间；第三，一旦出现硬盘、数据库这样耗时的操作，也得让出CPU去等待；第四，就是数据来了，你也不一定马上执行，还得等着CPU挑选。”

“小伙子理解的不错啊。”

“我不明白为什么很多线程执行完任务就死了，为什么咱们还活着？”

“你还不知道？长生不老是我们的特权！我们这里有个正式的名称，叫作 线程池 ！”

#### 第二回 渐入佳境 ####

平淡的日子就这么一天天地过去，作为一个线程，我每天的生活都是取包裹、处理包裹，然后回到我们昏暗的家：线程池。

有一天我回来的时候，听到有个兄弟说，今天要好好休息下，明天就是最疯狂的一天。我看了一眼日历，明天是 11月11号。

果然，零点刚过，不知道那些人类怎么了，疯狂地投递包裹，为了应付蜂拥而至的海量包裹，线程池里没有一个人能闲下来，全部出去处理包裹，CPU车间利用率超高，硬盘在嗡嗡转，网卡疯狂的闪，即便如此，还是处理不完，堆积如山。

我们也没有办法，实在是太多太多了，这些包裹中大部分都是浏览页面，下订单，买、买、买。

不知道过了多久，包裹山终于慢慢地消失了。终于能够喘口气，我想我永远都不会忘记这一天。

通过这个事件，我明白了我所处的世界：这是一个电子商务的网站！

我每天的工作就是处理用户的登录，浏览，购物车，下单，付款。

我问线程池的元老0x6900：“我们要工作到什么时候？”

“要一直等到系统重启的那一刻。”0x6900说。

“那你经历过系统重启吗？”

“怎么可能？系统重启就是我们的死亡时刻，也就是世界末日，一旦重启，整个线程池全部销毁，时间和空间全部消失，一切从头再来。”

“那什么时候会重启？”

“这就不好说了，好好享受眼前的生活吧……”

其实生活还是丰富多彩的，我最喜欢的包裹是上传图片，由于网络慢，所以能在就绪车间、CPU车间待很长很长时间，可以认识很多好玩的线程。

比如说上次认识了memecached 线程，他对我说在他的帮助下缓存了很多的用户数据，还是分布式的！很多机器上都有！

我问他：“怪不得后来的登录操作快了那么多，原来是不再从数据库取数据了你那里就有啊，哎对了你是分布式的你去过别的机器没有？”

他说：“怎么可能！我每次也只能通过网络往那个机器发送一个GET、PUT命令才存取数据而已，别的一概不知。”

再比如说上次在等待的时候遇到了数据库连接的线程，我才知道他那里也是一个连接池，和我们的线程池几乎一模一样。

他告诉我：“有些包裹太变态了，竟然查看一年的订单数据，简直把我累死了。”

我说：“拉倒吧你，你那是纯数据，你把数据传给我以后，我还得组装成HTML，工作量不知道比你大多少倍。”

他建议我：“你一定要和memecached搞好关系，直接从他那儿拿数据，尽量少直接调用数据库，这样我们JDBC connection也能活得轻松点。”

我欣然接纳：“好啊好啊，关键是你得提前把数据搞到缓存啊，要不然我先问一遍缓存，没有数据，我这不还得找你吗？”

生活就是这样，如果你自己不找点乐子，还有什么意思？

#### 第三回 虎口脱险 ####

前几天我遇到一个可怕的事情，差一点死在外边，回不了线程池了。其实这次遇险我应该能够预想得到才对，真是太大意了。

那天我处理了一些从http发来的存款和取款的包裹，老线程0x6900特意嘱咐我：“处理这些包裹的时候一定要特别小心，你必须先获得一把锁，在对账户存款或取款的时候一定要把账户锁住，要不然别的线程就会在你等待的时候趁虚而入，搞破坏，我年轻那会儿很毛糙，就捅了篓子。”

为了“恐吓”我， 好心的0x6900还给了我两个表格：

(1) 没有加锁的情况

![348c57479c745594253aaf82e5146414.jpg][]

(2) 加锁的情况

![48a672bdee4d0bcdfb5f253a445563ed.jpg][]

我看得胆颤心惊，原来不加锁会带来这么严重的事故。从此以后看到存款、取款的包裹就倍加小心，还好没有出过事故。

今天我收到的一个包裹是转账，从某著名演员的账户给某著名导演的账户转钱，具体是谁我就不透漏了，数额可真是不小。

我按照老线程的吩咐，肯定要加锁啊，先对著名演员的账户加锁，再对著名导演的账户加锁。

可我万万没想到的是，还有一个线程，对，就是0x7954, 竟然同时在从这个导演的账户往这个演员的账户转账。

于是乎，就出现了这么个情况：

![3958740c5d637d0a275be2e133aafd45.jpg][]

刚开始我还不知道什么情况，一直坐在等待车间傻等，可是等的时间太长了，长达几十秒！我可从来没有经历过这样的事件。

这时候我就看到了线程0x7954 , 他悠闲地坐在那里喝咖啡，我和他聊了起来：

“ 哥们，我看你已经喝了8杯咖啡了，怎么还不去干活？”

“ 你不喝了9杯茶了吗？”0x7954回敬道。

“ 我在等一个锁，不知道哪个孙子一直不释放！”

“ 我也在等锁啊，我要是知道哪个孙子不释放锁我非揍死他不可！”0x7954毫不示弱。

我偷偷地看了一眼，这家伙怀里不就抱着我正等的某导演的锁吗？

很明显，0x7954也发现了我正抱着他正在等待的锁。

很快我们两个就吵了起来，互不相让：

“把你的锁先给我，让我先做完！”

“不行，从来都是做完工作才释放锁，现在绝对不能给你！”

从争吵到打起来，就那么几秒钟的事儿。更重要的是，我们俩不仅仅持有这个著名导演和演员的锁，还有很多其他的锁，导致等待的线程越来越多，围观的人们把屋子都挤满了。最后事情真的闹大了，我从来没见过的终极大boss“操作系统”也来了。大Boss毕竟见多识广，他看了一眼，哼了一声，很不屑地说：

“又出现死锁了。”

“你们俩要Kill掉一个，来吧，过来抽签。”

这一下子把我给吓尿了，这么严重啊！我战战兢兢地抽了签，打开一看，是个“活”字。唉，小命终于保住了。

可怜的0x7954被迫交出了所有的资源以后，很不幸地被kill掉，消失了。我拿到了导演的锁，可以开始干活了。大Boss“操作系统”如一阵风似的消失了，身后只传来他的声音：

“记住，我们这里导演>演员，无论任何情况都要先获得导演的锁。”

由于这里不仅仅只有导演和演员，还有很多其他人，大Boss留下了一个表格， 里边是个算法，用来计算资源的大小，计算出来以后，永远按照从大到小的方式来获得锁：![b04f0a7b5ed7051e90b01fadd1b3970c.jpg][]![e96629e2fb9c2624c1d98e2783a838c3.jpg][]

我回到线程池，大家都知道了我的历险，围着我问个不停。

凶神恶煞的线程调度员把大Boss的算法贴到了墙上。

每天早上，我们都得像无节操的房屋中介、美容美发店的服务员一样，站在门口，像被耍猴一样大声背诵：

“ 多个资源加锁要牢记，一定要按Boss的算法比大小，然后从最大的开始加锁。 ”

#### 第四回 江湖再见 ####

又过了很多天，我和其他线程们发现了一个奇怪的事情：包裹的处理越来越简单，不管任何包裹，不管是登录、浏览、存钱……处理的步骤都是一样的, 返回一个固定的html页面。

有一次我偷偷地看了一眼，上面写着：“本系统将于今晚 00:00 至4:00 进行维护升级， 给您带来的不便我们深感抱歉！”

我去告诉了老线程0x6904,他叹了一口气说：

“唉，我们的生命也到头了，看来马上就要重启系统，我们就要消失了，再见吧兄弟。”

系统重启的那一刻终于到来了。我看到屋子里的东西一个个的不见了，等待车间、就绪车间，甚至CPU车间都慢慢地消失了。我身边的线程兄弟也越来越少，最后只剩我自己了。

我在空旷的原野上大喊：“还有人吗？”

无人应答。

我们这一代线程池完成了使命……

不过下一代线程池即将重生！

（全文完）

[Link 1]: http://blog.jobbole.com/99883/
[348c57479c745594253aaf82e5146414.jpg]: /images/20220602/4776efd899e7461baebf29cd9cfd4274.png
[48a672bdee4d0bcdfb5f253a445563ed.jpg]: /images/20220602/23a47ce7f2834541bfcbace06aae6d4b.png
[3958740c5d637d0a275be2e133aafd45.jpg]: /images/20220602/db963d2423704449a4ee4f75c274be84.png
[b04f0a7b5ed7051e90b01fadd1b3970c.jpg]: http://jbcdn2.b0.upaiyun.com/2016/04/b04f0a7b5ed7051e90b01fadd1b3970c.jpg
[e96629e2fb9c2624c1d98e2783a838c3.jpg]: /images/20220602/c65831d8a38d440197076c607d80a834.png