我是一個(gè)線程

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第一回 初生牛犢

        我是一個(gè)線程，我一出生就被編了個(gè)號(hào)：0x3704，然后被領(lǐng)到一個(gè)昏暗的屋子里，在這里我發(fā)現(xiàn)了很多和我一模一樣的同伴。

        我身邊的同伴0x6900 待的時(shí)間比較長(zhǎng)，他帶著滄桑的口氣對(duì)我說(shuō)：“我們線程的宿命就是處理包裹。把包裹處理完以后還得馬上回到這里，否則可能永遠(yuǎn)回不來(lái)了�！�

        我一臉懵懂，“包裹，什么包裹？”

        “不要著急，馬上你就會(huì)明白了，我們這里是不養(yǎng)閑人的�！�

        果然，沒(méi)多久，屋子的門(mén)開(kāi)了， 一個(gè)面貌兇惡的家伙吼道：“0x3704 ,出來(lái)！”

        我一出來(lái)就被塞了一個(gè)沉甸甸的包裹，上面還附帶著一個(gè)寫(xiě)滿了操作步驟的紙。

        “快去，把這個(gè)包裹處理了。”

        “去哪兒處理？”

        “跟著指示走，先到就緒車(chē)間�！�

        果然，地上有指示箭頭，跟著它來(lái)到了一間明亮的大屋子，這里已經(jīng)有不少線程了，大家都很緊張，好像時(shí)刻準(zhǔn)備著往前沖。

        我剛一進(jìn)來(lái)，就聽(tīng)見(jiàn)廣播說(shuō)：“0x3704，進(jìn)入車(chē)間�！�

        我趕緊往前走，身后有很多人議論。

        “他太幸運(yùn)了，剛進(jìn)入就緒狀態(tài)就能運(yùn)行�！�

        “是不是有關(guān)系？”

        “不是，你看人家的優(yōu)先級(jí)多高啊，唉！”

        前邊就是車(chē)間，這里簡(jiǎn)直是太美了，怪不得老線程總是嘮叨著說(shuō)：“要是能一直待在這里就好了�！�

        這里空間大，視野好，空氣清新，鳥(niǎo)語(yǔ)花香，還有很多從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)的人，像服務(wù)員一樣等著為我服務(wù)。

        他們也都有編號(hào)，更重要的是每個(gè)人還有個(gè)標(biāo)簽，上面寫(xiě)著：硬盤(pán)、數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)存、網(wǎng)卡……

        我現(xiàn)在理解不了，看看操作步驟吧。

        第一步：從包裹中取出參數(shù)。

        打開(kāi)包裹，里邊有個(gè)HttpRequest對(duì)象，可以取到userName、 password兩個(gè)參數(shù)。

        第二步：執(zhí)行登錄操作。

        奧，原來(lái)是有人要登錄啊，我把userName、password交給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)員，他拿著數(shù)據(jù)，慢騰騰地走了。

        他怎么這么慢？不過(guò)我是不是正好可以在車(chē)間里多待一會(huì)兒？反正也沒(méi)法執(zhí)行第三步。

        就在這時(shí)，車(chē)間里的廣播響了：“0x3704，我是CPU，記住你正在執(zhí)行的步驟，然后馬上帶著包裹離開(kāi)！”

        我慢騰騰地開(kāi)始收拾。

        “快點(diǎn)，別的線程馬上就要進(jìn)來(lái)了�！�

        離開(kāi)這個(gè)車(chē)間，又來(lái)到一個(gè)大屋子，這里有很多線程在慢騰騰地喝茶，打牌。

        “哥們，你們沒(méi)事干了？”

        “你新來(lái)的吧，你不知道我在等數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)員給我數(shù)據(jù)�。�據(jù)說(shuō)他們比我們慢好幾十萬(wàn)倍，在這里好好歇吧�！�

        “��？ 這么慢！我這里有人在登錄系統(tǒng)，能等這么長(zhǎng)時(shí)間嗎？”

        “放心，你沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)人間一天，CPU一年嗎？我們這里是用納秒、毫秒計(jì)時(shí)的，人間等待一秒，相當(dāng)于我們好幾天呢，來(lái)得及�！�

        干脆睡一會(huì)吧。不知道過(guò)了多久，大喇叭又開(kāi)始廣播了：“0x3704，你的數(shù)據(jù)來(lái)了，快去執(zhí)行！”

        我轉(zhuǎn)身就往CPU車(chē)間跑，發(fā)現(xiàn)這里的門(mén)只出不進(jìn)！

        后面?zhèn)鱽?lái)陣陣哄笑聲：“果然是新人，不知道還得去就緒車(chē)間等�！�

        于是趕緊到就緒車(chē)間，這次沒(méi)有那么好運(yùn)了，等了好久才被再次叫進(jìn)CPU車(chē)間。

        在等待的時(shí)候，我聽(tīng)見(jiàn)有人小聲議論：

        “聽(tīng)說(shuō)了嗎，最近有個(gè)線程被kill掉了�！�

        “為啥啊？”

        “這家伙賴(lài)在CPU車(chē)間不走，把CPU利用率一直搞成100%，后來(lái)就被kill掉了。”

        “Kill掉以后弄哪兒去了？”

        “可能被垃圾回收了吧�！�

        我心里打了個(gè)寒噤，趕緊接著處理，剩下的動(dòng)作快多了，第二步登錄成功。

        第三步：構(gòu)建登錄成功后的主頁(yè)。

        這一步有點(diǎn)費(fèi)時(shí)，因?yàn)橛泻芏郒TML需要處理，不知道代碼誰(shuí)寫(xiě)的，處理起來(lái)很煩人。

        我正在緊張的制作HTML呢， CPU又開(kāi)始叫了：

        “0x3704，我是CPU ，記住你正在執(zhí)行的步驟，然后馬上帶著包裹離開(kāi)！”

        “為啥�。俊�

        “每個(gè)線程只能在CPU上運(yùn)行一段時(shí)間，到了時(shí)間就得讓別人用了，你去就緒車(chē)間待著，等著叫你吧。”

        就這樣，我一直在“就緒——運(yùn)行”這兩個(gè)狀態(tài)中不知道輪轉(zhuǎn)了多少次， 終于按照步驟清單把工作做完了。

        最后順利地把包含html的包裹發(fā)了回去。至于登錄以后干什么事兒，我就不管了。馬上就要回到我那昏暗的房間了，真有點(diǎn)舍不得這里。不過(guò)相對(duì)于有些線程，我還是幸運(yùn)的，他們運(yùn)行完以后就被徹底地銷(xiāo)毀了，而我還活著！

        回到了小黑屋，老線程0x6900問(wèn)：

        “怎么樣？第一天有什么感覺(jué)？”

        “我們的世界規(guī)則很復(fù)雜，首先你不知道什么時(shí)候會(huì)被挑中執(zhí)行；第二，在執(zhí)行的過(guò)程中隨時(shí)可能被打斷，讓出CPU車(chē)間；第三，一旦出現(xiàn)硬盤(pán)、數(shù)據(jù)庫(kù)這樣耗時(shí)的操作，也得讓出CPU去等待；第四，就是數(shù)據(jù)來(lái)了，你也不一定馬上執(zhí)行，還得等著CPU挑選。”

        “小伙子理解的不錯(cuò)啊。”

        “我不明白為什么很多線程執(zhí)行完任務(wù)就死了，為什么咱們還活著？”

        “你還不知道？長(zhǎng)生不老是我們的特權(quán)！我們這里有個(gè)正式的名稱(chēng)，叫作線程池！”

         

第二回 漸入佳境

        平淡的日子就這么一天天地過(guò)去，作為一個(gè)線程，我每天的生活都是取包裹、處理包裹，然后回到我們昏暗的家：線程池。

        有一天我回來(lái)的時(shí)候，聽(tīng)到有個(gè)兄弟說(shuō)，今天要好好休息下，明天就是最瘋狂的一天。我看了一眼日歷，明天是 11月11號(hào)。

        果然，零點(diǎn)剛過(guò)，不知道那些人類(lèi)怎么了，瘋狂地投遞包裹，為了應(yīng)付蜂擁而至的海量包裹，線程池里沒(méi)有一個(gè)人能閑下來(lái)，全部出去處理包裹，CPU車(chē)間利用率超高，硬盤(pán)在嗡嗡轉(zhuǎn)，網(wǎng)卡瘋狂的閃，即便如此，還是處理不完，堆積如山。

        我們也沒(méi)有辦法，實(shí)在是太多太多了，這些包裹中大部分都是瀏覽頁(yè)面，下訂單，買(mǎi)、買(mǎi)、買(mǎi)。

        不知道過(guò)了多久，包裹山終于慢慢地消失了。終于能夠喘口氣，我想我永遠(yuǎn)都不會(huì)忘記這一天。

        通過(guò)這個(gè)事件，我明白了我所處的世界：這是一個(gè)電子商務(wù)的網(wǎng)站！

        我每天的工作就是處理用戶的登錄，瀏覽，購(gòu)物車(chē)，下單，付款。

        我問(wèn)線程池的元老0x6900：“我們要工作到什么時(shí)候？”

        “要一直等到系統(tǒng)重啟的那一刻�！�0x6900說(shuō)。

        “那你經(jīng)歷過(guò)系統(tǒng)重啟嗎？”

        “怎么可能？系統(tǒng)重啟就是我們的死亡時(shí)刻，也就是世界末日，一旦重啟，整個(gè)線程池全部銷(xiāo)毀，時(shí)間和空間全部消失，一切從頭再來(lái)�！�

        “那什么時(shí)候會(huì)重啟？”

        “這就不好說(shuō)了，好好享受眼前的生活吧……”

        其實(shí)生活還是豐富多彩的，我最喜歡的包裹是上傳圖片，由于網(wǎng)絡(luò)慢，所以能在就緒車(chē)間、CPU車(chē)間待很長(zhǎng)很長(zhǎng)時(shí)間，可以認(rèn)識(shí)很多好玩的線程。

        比如說(shuō)上次認(rèn)識(shí)了memecached 線程，他對(duì)我說(shuō)在他的幫助下緩存了很多的用戶數(shù)據(jù)，還是分布式的！很多機(jī)器上都有！

        我問(wèn)他：“怪不得后來(lái)的登錄操作快了那么多，原來(lái)是不再?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)取數(shù)據(jù)了你那里就有啊，哎對(duì)了你是分布式的你去過(guò)別的機(jī)器沒(méi)有？”

        他說(shuō)：“怎么可能！我每次也只能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)往那個(gè)機(jī)器發(fā)送一個(gè)GET、PUT命令才存取數(shù)據(jù)而已，別的一概不知�！�

        再比如說(shuō)上次在等待的時(shí)候遇到了數(shù)據(jù)庫(kù)連接的線程，我才知道他那里也是一個(gè)連接池，和我們的線程池幾乎一模一樣。

        他告訴我：“有些包裹太變態(tài)了，竟然查看一年的訂單數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)直把我累死了�！�

        我說(shuō)：“拉倒吧你，你那是純數(shù)據(jù)，你把數(shù)據(jù)傳給我以后，我還得組裝成HTML，工作量不知道比你大多少倍�！�

        他建議我：“你一定要和memecached搞好關(guān)系，直接從他那兒拿數(shù)據(jù)，盡量少直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣我們JDBC connection也能活得輕松點(diǎn)�！�

        我欣然接納：“好啊好啊，關(guān)鍵是你得提前把數(shù)據(jù)搞到緩存啊，要不然我先問(wèn)一遍緩存，沒(méi)有數(shù)據(jù)，我這不還得找你嗎？”

        生活就是這樣，如果你自己不找點(diǎn)樂(lè)子，還有什么意思？

         

第三回 虎口脫險(xiǎn)

        前幾天我遇到一個(gè)可怕的事情，差一點(diǎn)死在外邊，回不了線程池了。其實(shí)這次遇險(xiǎn)我應(yīng)該能夠預(yù)想得到才對(duì)，真是太大意了。

        那天我處理了一些從http發(fā)來(lái)的存款和取款的包裹，老線程0x6900特意囑咐我：“處理這些包裹的時(shí)候一定要特別小心，你必須先獲得一把鎖，在對(duì)賬戶存款或取款的時(shí)候一定要把賬戶鎖住，要不然別的線程就會(huì)在你等待的時(shí)候趁虛而入，搞破壞，我年輕那會(huì)兒很毛糙，就捅了簍子。”

        為了“恐嚇”我， 好心的0x6900還給了我兩個(gè)表格：

(1)沒(méi)有加鎖的情況



(2)加鎖的情況

         

        我看得膽顫心驚，原來(lái)不加鎖會(huì)帶來(lái)這么嚴(yán)重的事故。從此以后看到存款、取款的包裹就倍加小心，還好沒(méi)有出過(guò)事故。

        今天我收到的一個(gè)包裹是轉(zhuǎn)賬，從某著名演員的賬戶給某著名導(dǎo)演的賬戶轉(zhuǎn)錢(qián)，具體是誰(shuí)我就不透漏了，數(shù)額可真是不小。

        我按照老線程的吩咐，肯定要加鎖啊，先對(duì)著名演員的賬戶加鎖，再對(duì)著名導(dǎo)演的賬戶加鎖。

        可我萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到的是，還有一個(gè)線程，對(duì)，就是0x7954, 竟然同時(shí)在從這個(gè)導(dǎo)演的賬戶往這個(gè)演員的賬戶轉(zhuǎn)賬。

        于是乎，就出現(xiàn)了這么個(gè)情況：



        剛開(kāi)始我還不知道什么情況，一直坐在等待車(chē)間傻等，可是等的時(shí)間太長(zhǎng)了，長(zhǎng)達(dá)幾十秒！我可從來(lái)沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)這樣的事件。

        這時(shí)候我就看到了線程0x7954 , 他悠閑地坐在那里喝咖啡，我和他聊了起來(lái)：

        “哥們，我看你已經(jīng)喝了8杯咖啡了，怎么還不去干活？”

        “你不喝了9杯茶了嗎？”0x7954回敬道。

        “我在等一個(gè)鎖，不知道哪個(gè)孫子一直不釋放！”

        “我也在等鎖啊，我要是知道哪個(gè)孫子不釋放鎖我非揍死他不可！”0x7954毫不示弱。

        我偷偷地看了一眼，這家伙懷里不就抱著我正等的某導(dǎo)演的鎖嗎？

        很明顯，0x7954也發(fā)現(xiàn)了我正抱著他正在等待的鎖。

        很快我們兩個(gè)就吵了起來(lái)，互不相讓?zhuān)?/div>

    “把你的鎖先給我，讓我先做完！”

        “不行，從來(lái)都是做完工作才釋放鎖，現(xiàn)在絕對(duì)不能給你！”

        從爭(zhēng)吵到打起來(lái)，就那么幾秒鐘的事兒。更重要的是，我們倆不僅僅持有這個(gè)著名導(dǎo)演和演員的鎖，還有很多其他的鎖，導(dǎo)致等待的線程越來(lái)越多，圍觀的人們把屋子都擠滿了。最后事情真的鬧大了，我從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)的終極大boss“操作系統(tǒng)”也來(lái)了。大Boss畢竟見(jiàn)多識(shí)廣，他看了一眼，哼了一聲，很不屑地說(shuō)：

        “又出現(xiàn)死鎖了�！�

        “你們倆要Kill掉一個(gè)，來(lái)吧，過(guò)來(lái)抽簽�！�

        這一下子把我給嚇尿了，這么嚴(yán)重��！我戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地抽了簽，打開(kāi)一看，是個(gè)“活”字。唉，小命終于保住了。

        可憐的0x7954被迫交出了所有的資源以后，很不幸地被kill掉，消失了。我拿到了導(dǎo)演的鎖，可以開(kāi)始干活了。大Boss“操作系統(tǒng)”如一陣風(fēng)似的消失了，身后只傳來(lái)他的聲音：

        “記住，我們這里導(dǎo)演>演員，無(wú)論任何情況都要先獲得導(dǎo)演的鎖�！�

        由于這里不僅僅只有導(dǎo)演和演員，還有很多其他人，大Boss留下了一個(gè)表格， 里邊是個(gè)算法，用來(lái)計(jì)算資源的大小，計(jì)算出來(lái)以后，永遠(yuǎn)按照從大到小的方式來(lái)獲得鎖：



         我回到線程池，大家都知道了我的歷險(xiǎn)，圍著我問(wèn)個(gè)不停。

        兇神惡煞的線程調(diào)度員把大Boss的算法貼到了墻上。

        每天早上，我們都得像無(wú)節(jié)操的房屋中介、美容美發(fā)店的服務(wù)員一樣，站在門(mén)口，像被耍猴一樣大聲背誦：

        “多個(gè)資源加鎖要牢記，一定要按Boss的算法比大小，然后從最大的開(kāi)始加鎖。”

         

第四回 江湖再見(jiàn)

        又過(guò)了很多天，我和其他線程們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的事情：包裹的處理越來(lái)越簡(jiǎn)單，不管任何包裹，不管是登錄、瀏覽、存錢(qián)……處理的步驟都是一樣的, 返回一個(gè)固定的html頁(yè)面。

        有一次我偷偷地看了一眼，上面寫(xiě)著：“本系統(tǒng)將于今晚 00:00 至4:00 進(jìn)行維護(hù)升級(jí)， 給您帶來(lái)的不便我們深感抱歉！”

        我去告訴了老線程0x6904,他嘆了一口氣說(shuō)：

        “唉，我們的生命也到頭了，看來(lái)馬上就要重啟系統(tǒng)，我們就要消失了，再見(jiàn)吧兄弟�！�

        系統(tǒng)重啟的那一刻終于到來(lái)了。我看到屋子里的東西一個(gè)個(gè)的不見(jiàn)了，等待車(chē)間、就緒車(chē)間，甚至CPU車(chē)間都慢慢地消失了。我身邊的線程兄弟也越來(lái)越少，最后只剩我自己了。

        我在空曠的原野上大喊：“還有人嗎？”

        無(wú)人應(yīng)答。

        我們這一代線程池完成了使命……

        不過(guò)下一代線程池即將重生！

（全文完）

內(nèi)容選自“碼農(nóng)翻身” 公共號(hào) : 由工作15年的前IBM架構(gòu)師創(chuàng)建，分享編程和職場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 作者劉欣最近新出一本《碼農(nóng)翻身》，寫(xiě)得很有趣，值得一看，強(qiáng)推薦。