CPP多线程编程范式思考
本篇文章用来记录阅读Linux多线程服务端编程的学习笔记，采用知识点加范式的形式来记录。Item记录范式，知识点直接记录。
Item1：不要在构造函数中泄露this指针
Item2：构建线程安全的析构函数是困难的且重要的
作为数据成员的mutex不能保护析构
share_ptr/weak_ptr 多线程下资源资源管理神器
在说明share_ptr的底层时，最重要的一点就是proxy思想，没错，解决多线程资源释放竞态问题的关键就是代理释放，将释放动作代理给share_ptr，而不是对象自己的析构函数，这样就能保证释放动作在没有对象引用时执行，这也是对象引用计数设计的由来。
有人一阵见血的指出share_ptr的作用：保证内存中所有的对象都是有用的，也就是有被持有引用。
如何设计share_ptr / weak_ptr？由owner持有指向child的share_ptr，child持有指向owner的weak_ptr，这样就能保证owner在释放时，child也能释放，而child释放时，owner不会释放。
Item3：RAII教条：每一个明确的资源配置动作都应该在单一语句中执行，并在该语句中立即将配置的获得的资源交给handle对象，程序中不再出现delete
对象池
对象池内持有储存对象共享指针的容器，存在问题，持有对象的共享指针会导致对象永远无法释放，所以需要储存对象的弱指针的容器。弱指针还有个问题，就是弱指针对象一直存在，导致容器的size只增不减，这时候就需要使用share_ptr的定制析构功能，在weak_ptr对应的share_ptr所指对象析构时，对容器进行删除操作。
share_ptr的定制析构功能，也叫析构回调函数。
任何回调函数都存在一个问题：就是回调对象可能已经不存在了，当然这个问题是可以解决的，就是弱回调技术。弱回调技术需要使用share_from_this。某个类继承了enable_shared_from_this，就能使用share_from_this，使得this指针也能变成share_ptr，延长生命周期。但是如果每个回调中都持有回调对象的share_ptr，那么就可能导致回调对象永远无法释放，所以需要使用weak_ptr。也就是弱回调技术。
也就是传入share_from_this降级后的weak_ptr，如果回调对象存在，就操作回调对象；如果不存在，就忽略。这个技术在事件通知中非常有用，事件通知本质上就是回调函数调用。
Item4：尽量最低限度的共享对象，减少需要同步的场合；一个对象能不暴露给别的线程就不要暴露；如果要暴露，优先考虑immutable对象；实在不行才暴露可修改的对象，并用同步措施来充分保护它
Item5：使用高级并发编程构件，不要自己手搓轮子
Item6：最后不得已必须使用底层同步原语时，只用非递归的互斥器和条件变量，慎用读写锁，不要用信号量。
使用mutex原语同样具有几个原则：
- 使用RAII原则来封装mutex的创建、销毁、加锁、解锁
- 不用重入的mutex
- 不手动调用lock和unlock，交给lock_guard
- 再每次构造guard对象时，思考调用栈上已经加的锁，防止因加锁顺序不同导致死锁。
- 不使用跨进程的mutex，进程间通信只通过socket
- 加锁解锁在同一个线程
Item7： 不要自己去编写lock-free代码，也不要使用内核级的同步原语
线程编程模型
单线程服务器的常用编程模型
Reactor和Proactor模型
多线程服务器的常用编程模型
- 每个请求创建一个线程，使用阻塞式IO操作
- 使用线程池，同样使用阻塞式IO操作
- 使用非阻塞式IO及IO多路复用
- Leader/Follower模式
第三种模型是比较常用的多线程C++网络服务程序的设计模式，其核心思想是 One Thread Per Loop。
One Thread Per Loop
每个IO线程有一个event loop（Reactor），处理读写和定时事件。好处如下：
- 线程数目基本固定，可以在程序启动的时候设置，不会频繁的创建和销毁
- 可以很方便的在线程间调配负载
- IO事件发生的线程是固定的，同一个TCP连接不必考虑事件并发
线程分为三种线程：IO线程、第三方库调用线程、计算线程。对于IO密集的任务可以分配到IO线程中，这个线程负责处理异步IO；对于数据处理任务可以分摊到几个计算线程中，使用线程池来分配；对于第三方库可能会指定你需要在某个线程中调用，这个时候就需要在这个线程中调用。
线程池
对于没有IO而光有计算任务的线程，使用event loop有点浪费，可以用任务队列 / 消息队列来实现。
总结：cpp多线程网络服务可以采用one loop per thread + thread pool。event loop 用作IO多路复用；thread pool用来做计算
Item8：进程间通信只用TCP
原因是可以跨机器，可扩展性强。
Item9：线程不是开越多越好
计算线程不能阻碍到IO线程，IO线程保证响应速度，如果计算线程开太多，导致挤占IO线程的cpu资源，导致对客户端的响应速度变慢，这就不是我们所想要看到的。还有性能上限可能不是CPU决定的，而是网络带宽或者硬盘IO决定的，这个时候开多线程就没有必要了。
对于多线程编程的创建问答的思考
多线程能提高并发量吗？
如果指的是并发连接数，答案是不能。开的线程数是有上限的；但如果是one loop per thread模式，一个loop理论上可以支持1万个并发长连接。
多线程能提高吞吐量吗？
对于计算密集型服务，答案是不能。因为计算是并发进行的，不会因为多线程而提高吞吐量。
多线程能降低响应时间吗？
答案是可以的。计算任务可以在多个线程中并发执行，降低响应时间。
什么是线程池的阻抗匹配原则？
如果池中线程执行任务时，密集计算所占的时间比重为P，而系统一共有C个CPU，为了让这C个CPU跑满而不过载，线程池大小的经验公式为T = C / P。这个是个经验公式。如果P小于0.2，那么这个公式就不适用了，T可以取个固定值，比如5*C。