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目录：

1.线程池设计思路

2.请你说说什么是孤儿进程、僵尸进程、守护进程？

3.什么是并发，同步，异步，互斥，阻塞，非阻塞？

4.你了解死锁吗？请你说说产生的条件？如何解决？

5.什么是互斥锁机制？互斥锁和读写锁有什么区别？

6.什么是自旋锁，和互斥锁有什么区别？

内容：

1.线程池设计思路

设计线程池的原因

• 减少线程创建和销毁的开销
• 控制线程数量，避免资源浪费
• 线程池中的线程是预先创建好的，任务一到达，线程池就能立刻分配线程来执行任务，极大地提高了任务响应的速度。
• 线程池可以设置任务的优先级，优先执行高优先级的任务，适用于任务有不同重要性的场景。
• 线程池的管理机制有助于避免线程泄漏。没有线程池时，线程的创建和销毁通常是由程序员手动管理的，容易出现线程未关闭或无法结束的情况，导致线程泄漏，占用系统资源。

如何设计一个线程池

• 创建一个线程安全的任务队列，充当生产者消费者队列，作为临界资源。
• 初始化n个线程，并让它们进入等待状态，准备处理任务。
• 当任务队列为空时，所有线程阻塞，等待新任务的到来。
• 当生产者队列来一个任务之后，先对队列进行加锁，然后把任务挂到队列上。使用条件变量通知一个阻塞中的线程来处理任务。

线程池中线程数量

注意：线程池中线程数量与CPU核数、IO、并行、并发有关。

• CPU密集型任务：对于 CPU 密集型任务，建议将线程池大小设置为CPU核心数量+1，因为 CPU 密集型任务不会并行执行得更快，反而会受到线程切换和上下文切换的影响。这样可以保持CPU的高利用率。
• I/O密集型任务：对于 I/O 密集型任务，线程池的大小可以设置得更大，因为这些任务通常会在等待 I/O 操作时阻塞，因此可以通过增加线程数来更好地利用系统资源。，建议将线程池大小设置为2*CPU核心数量+1。
• 并行度和响应性需求：线程池的大小还受到任务的并行度和对响应性的需求影响。最佳线程数目 = （线程等待时间/线程CPU时间 + 1）* CPU数目。

2.请你说说什么是孤儿进程、僵尸进程、守护进程？

孤儿进程

孤儿进程是指一个子进程的父进程在子进程还未结束时已经终止了。这意味着子进程的父进程消失了，而该子进程仍然在运行。

为什么会出现孤儿进程

• 当一个进程创建了子进程（即父进程是子进程的父进程），如果父进程提前终止（无论是正常退出还是崩溃），子进程就会成为孤儿进程。
• 操作系统为了避免孤儿进程影响系统稳定性，通常会将这些孤儿进程的父进程设置为 init进程（在 UNIX/Linux 系统中是进程号为1的进程）。init进程将会收养这些孤儿进程，成为它们的父进程，并负责清理资源。

例子：

假设进程 A 创建了进程 B。如果进程 A 退出，而进程 B 还在运行，那么进程 B 就变成了孤儿进程。此时，init进程会成为进程 B 的父进程。

僵尸进程

僵尸进程是指已经完成执行的进程，但其父进程还没有调用 wait() 或 waitpid() 来回收该进程的资源，因此它仍然保留在进程表中。

为什么会出现僵尸进程

• 当一个进程完成执行后，操作系统会保留该进程的部分信息（如进程ID、退出状态等）以供父进程获取。如果父进程没有及时调用 wait() 来获取子进程的退出状态，子进程的资源就无法被释放。
• 虽然僵尸进程的执行已完成，但它依然占据操作系统的进程表项。

检查和清理僵尸进程

使用 ps 或 top 查找僵尸进程

• 使用命令 ps aux | grep 'Z' 来查找系统中所有的僵尸进程。Z 表示该进程是僵尸进程。

ps aux | grep 'Z'

• 使用 top 命令检查僵尸进程。在 top 中，僵尸进程通常显示为 Z 状态。

杀死父进程

如果父进程没有回收子进程的资源，可以通过终止父进程来让 init 进程收养子进程，然后由 init 进程回收资源。

• 查找父进程的PID：使用 ps -ef 查找僵尸进程的父进程 ID（PID）。
• 杀死父进程：使用 kill 命令终止父进程。

kill -9 <parent_pid>

一旦父进程被终止，init 进程会收养子进程并回收它们，僵尸进程就会被清除。

例子：

假设进程 A 创建了进程 B。进程 B 执行完成，但父进程 A 没有调用 wait()。此时，进程 B 就变成了僵尸进程。直到进程 A 调用 wait() 或退出后，init 进程回收 B，僵尸进程才会消失。

守护进程

守护进程是在后台运行不受终端控制的进程（如输入、输出等）。网络服务大部分就是守护进程。

为什么需要守护进程

• 守护进程通常在系统启动时启动，且一直运行，直到系统关闭。它们提供了服务，通常是系统的核心功能服务，如网络服务、日志管理、系统监控等。
• 守护进程通常不需要用户交互，而是自动化地执行某些任务。

守护进程的创建过程：

• 创建子进程：一个进程调用 fork() 来创建子进程。
• 子进程脱离终端：子进程通过调用 setsid() 来创建一个新的会话，并使自己成为会话的领导者，脱离终端。
• 关闭文件描述符：守护进程会关闭从父进程继承的文件描述符，避免它们与终端、标准输入/输出产生关联。
• 在后台运行：守护进程开始执行其后台任务，并将自己的输出定向到日志文件等地方。

例子：

• sshd：在 Linux 系统中，sshd（SSH 守护进程）负责处理远程登录连接。它会在系统启动时启动，并保持在后台运行，等待用户通过 SSH 协议连接。
• cron：cron 守护进程定期执行系统任务（如定时备份、清理日志等）。

3.什么是并发，同步，异步，互斥，阻塞，非阻塞？

并发

并发指的是在同一时间段内处理多个任务的能力。并发并不意味着这些任务一定是在同一时刻同时执行，而是指在一个时间段内可以对多个任务进行调