我是一个线程

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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
图片: https://images-cdn.shimo.im/woD47BGazUcRoepv/1.jpg
 
(2)加锁的情况
         图片: https://images-cdn.shimo.im/SeuO4fuQHEMFzLVO/2.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：
图片: https://images-cdn.shimo.im/hwZKP4czCeUfDYuM/3.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：
图片: https://images-cdn.shimo.im/7hudOFtxywYi09aL/4_0.jpg
图片: https://images-cdn.shimo.im/6H2NOW3Cu5Um303A/4.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）

内容选自“码农翻身” 公共号 : 由工作15年的前IBM架构师创建，分享编程和职场的经验教训。 作者刘欣最近新出一本《码农翻身》，写得很有趣，值得一看，强推荐。
图片: https://images-cdn.shimo.im/CFufxQI6sOkZCDfg/6.png