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 <p>（1）多线程共享虚拟地址空间，其中栈空间和.text（代码段）被每个线程瓜分（不共享），其他都是共享的资源。<br>线程id、error变量、线程特有数据等也不共享。</p> <p>（2）</p> <p>（3）线程同步/线程安全：<br>原因：相较于进程需要通过各种来共享信息进行通信，线程可以很方便的使用<strong>全局变量</strong>来共享信息。<br>【注】<strong>临界区</strong>是指访问某一共享资源的代码片段，并且这段代码的执行应为原子操作，不会被打断。一次仅允许一个线程使用的共享资源。</p> <p>概念：当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其他线程才能对该内存地址进行操作，而其他线程则处于等待状态。</p> <p>线程同步的实现一般有下面5种：<strong>互斥量</strong>，<strong>读写锁</strong>，<strong>条件变量</strong>，<strong>自旋锁</strong>，<strong>屏障</strong>。</p> <p>（4）死锁：忘记释放锁；多次加锁；多线程多锁，抢占锁资源。</p> <p>产生死锁的四个必要条件：<br><strong>互斥条件</strong>：一个资源每次只能被一个进程使用。<br><strong>请求与保持条件</strong>：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。<br><strong>不剥夺条件</strong>： 进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。<br><strong>循环等待条件</strong>：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。存在一个进程等待序列{P1，P2，…，Pn}，其中P1等待P2所占有的某一资源，P2等待P3所占有的某一资源，……，而Pn等待P1所占有的的某一资源，形成一个进程循环等待环。</p> <p>解决死锁的四个方式：<br><strong>鸵鸟算法</strong>(直接忽略该问题)。<br><strong>检测死锁并且恢复</strong>（检测与解除策略）。<br><strong>仔细地对资源进行动态分配，以避免死锁</strong>（避免策略）。<br><strong>通过破除死锁四个必要条件之一，来防止死锁产生</strong>（预防策略）</p> <p>（5）生产者与消费者模型：<br>条件变量：</p> <p>信号量：互斥锁+条件变量</p> <p>（6）读写锁：<br><strong>读多写少</strong>时使用读写锁，提高效率。</p> <p>（1）网卡功能：数据的封装与解封装；链路管理；数据编码与译码。</p> <p>（2）MAC地址：48位（6个字节）。<br>IP地址：32位（4个字节）。</p> <p>（3）特殊地址：</p> <p>（4）子网掩码：将IP地址分为<strong>网络地址</strong>和<strong>主机地址</strong>两部分。<br>【注】网络号：IP与子网掩码&amp;<br>主机号：子网掩码取反与IP&amp;</p> <p>子网数：首先根据第一个字节判断是哪个类：<br>&lt;=127:A——255.0.0.0<br>&lt;=191:B——255.255.0.0<br>&lt;223:C——255.255.255.0<br>看子网掩码比默认的多几个1，就是2的几次方个子网数；<br>主机数：后面的0有几个，就是2的几次方主机数。</p> <p>（5）端口：网络通信中应用程序对外的一个接口，2个字节。</p> <p>（6）网络模型；TCP/IP协议族；UDP、TCP、IP、以太网帧、ARP的报文头部结构。</p> <p>（7）上层使用下层提供的服务，通过<strong>封装</strong>实现。<br>从下往上进行解析：<strong>分用</strong>。</p> <p>（8）socket套接字：一套通信的接口。<br>socket地址——结构体。</p> <p>（9）字节序：<br>大端（网络字节序）：整数的<strong>高位字节</strong>在内存的<strong>低地址</strong>处。<br>小端：整数的<strong>高位字节</strong>在内存的<strong>高地址</strong>处。</p> <p>（10）TCP：可靠、面向连接、字节流、传输层。<br>三次握手目的：为了让双方都知道可以互相通信。<br>TCP的状态转换。</p> <p>（11）服务端的端口复用：防止服务器重启时之前绑定的端口还未释放；程序突然退出而系统没有释放端口。</p> <p>（12）通信并发：多进程/多线程解决。</p> <p>缺点：耗费资源。</p> <p>（13）I/O多路复用技术：使程序能<strong>同时监听多个文件描述符</strong>，提高程序性能。分为阻塞（）和非阻塞（）。<br>、、。</p> <p>具体参考这篇答应我，这次搞懂 I/O 多路复用！</p> <p>epoll的工作模式：LT水平触发、ET边缘触发（减少了epoll事件被重复触发的次数）。</p> <p>（1）阻塞/非阻塞、同步/异步（网络I/O）：<br>【注】磁盘IO（I：从磁盘读入内存；O：从内存写入磁盘）。网络IO。</p> <p><strong>在处理 IO 的时候，阻塞和非阻塞都是同步 IO，只有使用了特殊的 API 才是异步 IO。</strong></p> <p>一个典型的网络IO接口调用，分为两个阶段，分别是 “<strong>数据就绪</strong>” 和 “<strong>数据读写</strong>”，数据就绪阶段分为阻塞和非阻塞，表现得结果就是，<strong>阻塞当前线程或是直接返回</strong>。数据读写阶段分为同步和异步。</p> <p>同步表示A向B请求调用一个网络IO接口时（或者调用某个业务逻辑API接口时），数据的读写都是 由请求方<strong>A自己来完成</strong>的（不管是阻塞还是非阻塞）——效率低，编程简单，消耗用户时间。<br>异步表示A向B请求调用一个网络IO接口时 （或者调用某个业务逻辑API接口时），向B传入请求的事件(fd)以及事件发生时通知的方式(sigio)，A就<strong>可以处理其它逻辑</strong>了，当B监听到事件处理完成后，会用事先约定好的通知方式，通知A处理结果——效率高，编程复杂，不消耗用户时间。<br><img alt="在这里插入图片描述" src="https://uploadfiles.nowcoder.com/files//_25/aa011ef3dd5640ecb85e3b62c6decfc2.png"><br>（2）Unix/Linux的五种IO模型：</p> <p>===========================================================================<br>（3）HTTP协议：</p> <p>（4）HTTP请求报文和响应报文格式。</p> <p>（5）HTTP请求方法：</p> <p>（6）HTTP状态码：</p> <p>【注】200 OK； 404 Not Found；403 Forbidden； 500 Internal Server Error。</p> <p>===========================================================================</p> <p>（7）服务器编程的基本框架：<br>| 模块 | 功能 |<br>|--|--|<br>| I/O 处理单元 |处理客户连接，读写网络数据/接收发送数据|<br>|逻辑单元 | 业务进程或线程/解析数据|<br>| 网络存储单元 | 数据库、文件或缓存 |<br>| 请求队列 | 各单元之间的通信方式 |</p> <p>（8）两种高效的事件处理模式：<br> 和 ，<strong>同步</strong> I/O 模型通常用于实现 模式，<strong>异步</strong> I/O 模型通常用于实现 模式。</p> <p>和模式的主要区别就是 <strong>真正的读取和写入操作是由谁来完成的</strong>。<br>来了事件操作系统通知应用进程，让应用进程来处理；<br>来了事件操作系统来处理，处理完再通知应用进程。</p> <p><strong>工作流程：</strong><br>1、<strong>Reactor：</strong>（同步I/O）<br>主线程往 内核事件表中<strong>注册</strong>（） 上的<strong>读就绪</strong>事件；<br>主线程调用 <strong>等待</strong> 上有数据可读；<br>当 上有数据可读时， <strong>通知主线程</strong>。主线程则将 可读事件<strong>放入请求队列</strong>；<br>睡眠在请求队列上的某个<strong>工作线程被唤醒</strong>，它从 读取数据，并处理客户请求，<br>然后往内核事件表中<strong>注册</strong>（）该 上的<strong>写就绪</strong>事件；<br>当主线程调用 <strong>等待</strong> 可写；<br>当 可写时， <strong>通知主线程</strong>。主线程将 可写事件<strong>放入请求队列</strong>；<br>睡眠在请求队列上的某个<strong>工作线程被唤醒</strong>，它往 上写入服务器处理客户请求的结果。</p> <p>2、<strong>Proactor：</strong><br>（异步I/O 模型）（同步I/O模型）<br>见Linux高并发服务器开发</p> <p>【注】服务器处理三类事件：I/O事件、信号事件、定时事件。</p> <p>（9）线程池：<strong>由服务器预先创建的一组子线程</strong>；线程池中的线程数量应该和 CPU 数量差不多；线程池中的所有子线程都运行着相同的代码。</p> <p>实质：<br>1、<strong>空间换时间</strong>，浪费服务器的硬件资源，换取运行效率。<br>2、池是一组资源的集合，这组资源在服务器启动之初就被完全创建好并初始化，这称为<strong>静态资源</strong>。<br>3、当服务器进入正式运行阶段，开始处理客户请求的时候，如果它需要相关的资源，可以直接从池中 获取，<strong>无需动态分配</strong>。<br>4、当服务器处理完一个客户连接后，可以把相关的资源放回池中，<strong>无需执行系统调用释放资源</strong>。</p> <p>===========================================================================</p> <p>（10）有限状态机：有的应用层协议头部包含数据包<strong>类型字段</strong>，每种类型可以映射为逻辑单元的<strong>一种执行状态</strong>，服务器可以根据它来编写相应的处理逻辑。<br>是逻辑单元内部的一种高效编程方法。可使用枚举+switch语句==&gt;解析头还是解析体。</p> <p>（11）正则：<br><img alt="在这里插入图片描述" src="https://uploadfiles.nowcoder.com/files//_07/f7bc5e39e9db716fcf088.png"></p> <p>（12）异步日志：开启一个<strong>子线程</strong>，从队列里读，开始<strong>写日志</strong>。<br>同步日志：在<strong>主线程里写日志</strong>。（要等待，效率慢，浪费性能）</p> <p>（13）事件：<br>即使可以使用 ET 模式，<strong>一个 socket 上的某个事件还是可能被触发多次</strong>。这在并发程序中就会引起一个问题。比如一个线程在读取完某个 socket 上的数据后开始处理这些数据，而在数据的处理过程中该socket 上又有新数据可读（ EPOLLIN 再次被触发），此时另外一个线程被唤醒来读取这些新的数据。<br>于是就出现了<strong>两个线程同时操作一个 socket</strong> 的局面。<strong>一个 socket 连接在任一时刻都只被一个线程处理</strong>，可以使用 epoll 的 事件实现。</p> <p>对于注册了 事件的文件描述符，操作系统最多触发其上注册的一个可读、可写或者异常事件，且<strong>只触发一次</strong>，除非我们使用 函数<strong>重置</strong>该文件描述符上注册的 事件。这样，当一个线程在处理某个 socket 时，其他线程是不可能有机会操作该 socket 的。<br>但反过来思考，注册了 事件的 socket 一旦被某个线程处理完毕， 该线程就应该<strong>立即重置</strong>这个socket 上的 事件，以确保这个 socket 下一次可读时，其 事件能被触发，进而让其他工作线程有机会继续处理这个 socket 。</p> <p>（14）服务器的压力测试：<br>展示服务器的两项内容： <strong>每秒钟响应请求数</strong>和<strong>每秒钟传输数据量</strong>。<br>基本原理：<br> 首先 fork 出多个子进程，每个子进程都循环做 web 访问测试。子进程把访问的结果通过pipe 告诉父进程，父进程做最终的结果统计。</p> <p>webserver</p> <p>参考：</p> <blockquote> <p>【操作系统】进程的切换与控制·到底有啥关系？<br>[项目] Linux高并发服务器<br>答应我，这次搞懂 I/O 多路复用！<br>Linux高并发服务器开发</p> </blockquote>