背景

高级语言经过编译器将源码转为机器指令运行，其中的运行顺序和代码中的顺序有很大差异，主要是下面三个原因:

• 编译器重排
• CPU 乱序执行
• 存储器硬件设计，不同线程看到的顺序不一致。

在 c++ 中线程同步只有两种方式：

• 原子变量进行同步
• 锁(Mutex)

这里我们主要讨论原子变量的操作。

Memory Order

C++11 规定了六种不同的 memory order:

• Relaxed
• Consume
• Acquire
• Release
• Acquire-Release
• Sequential Consistent
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join 和 detach

• join 或者 detach 只能调用一次

  当调用 join 或者 detach 之后会将持有的线程ID置为 0, 再次调用会抛异常。

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

  void thread::join() { int ec = EINVAL; if (!__libcpp_thread_isnull(&__t_)) { ec = __libcpp_thread_join(&__t_); if (ec == 0) __t_ = _LIBCPP_NULL_THREAD; } if (ec) __throw_system_error(ec, "thread::join failed"); } void thread::detach() { int ec = EINVAL; if (!__libcpp_thread_isnull(&__t_)) { ec = __libcpp_thread_detach(&__t_); if (ec == 0) __t_ = _LIBCPP_NULL_THREAD; } if (ec) __throw_system_error(ec, "thread::detach failed"); }

Grid

fr

1
2
3

grid-template-columns: 1fr, 1fr, 1fr, 1fr;
grid-template-columns: repeat(4, 1fr);
grid-template-columns: 1fr, 1fr, 1fr, auto;

grid-column

1
2
3
4

grid-column: 1
grid-column: 1 / 4;
grid-column: 1 / span 3;
grid-column: 1 / -1;

聚合操作

文档主键

文档主键 _id

文档主键 _id 是每篇文档必备的字段,具有以下特性:

• 文档主键的唯一性
• 支持所有数据类型(数组除外)
• 复合主键

对象主键 ObjectId

当我们不提供主键，MongoDB 自动为我们生成的默认对象主键 ObjectId

• 默认的文档主键
• 可以快速生成的 12 字节 id
• 包含创建时间

ObjectId 默认值

1
2

test> ObjectId()
ObjectId("64eeed51b64b9d7e95e6b8ea")

手动设置 ObjectId 的值

1
2

test> ObjectId("123456789011123456789011")
ObjectId("123456789011123456789011")

提取 ObjectId 的创建时间

1
2

test> ObjectId("123456789011123456789011").getTimestamp()
ISODate("1979-09-05T22:51:36.000Z")

索引

• 对文档部分内容进行排序的数据结构
• 加快文档查询和文档排序的速度
• 复合键索引只能支持前缀子查询

索引操作

创建索引

1

db.<collection>.createIndex(<keys>, <options>)

• <keys> 文档指定了创建索引的字段
• <options> 创建索引的参数和设定索引的特性

创建一个单键索引

1

db.accountWithIndex.createIndex({name: 1})

创建一个复合键索引

1

db.accountWithIndex.createIndex({name: 1, balance: -1})

创建一个多键索引，创建在数组字段上, 数组字段中的每一个元素都会在多键索引中创建一个键

1

db.accountWithIndex.createIndex({currency: 1})

列出集合中的索引

1
2

db.accountWithIndex.getIndexes()

在 macOS 上，动态链接器使用特定的路径变量来解析运行时的库位置。这些路径变量包括：绝对路径、 @executable_path、@loader_path 和 @rpath。

绝对路径

对于安装在系统中共享位置的框架很有用，一般是 /Library/Frameworks/xxx、 /usr/lib/xxx, 但是查找嵌入在应用内部的动态库就很难使用，应用安装的位置都不固定，所以引出新的方式。

@executable path

@executable_path 是用于指代当前正在执行的程序或应用的路径。当你的应用程序或其动态库需要引用位于与可执行文件相同路径（或其子目录）下的其他动态库时，这会非常有用。

概述

libEvent, 一个事件通知库。有以下特点：

• 事件驱动，高性能；
• 轻量级，专注于网络；
• 跨平台，支持 Windows、Linux、Mac 等；
• 支持多种 I/O 多路复用技术， epoll、poll、dev/poll、select 和 kqueue 等；
• 支持 I/O ，定时器和信号等事件；

libevent接口分析

libevent 接口大概分为以下几类:

• 环境配置和初始化
  • event_base_new
• evutil socket 函数封装
  • evutil_make_socket_nonblocking
  • evutil_make_listen_socket_reuseable
    • set SO_REUSEADDR on Unix and does nothing on Windows
  • evutil_closesocket
• 事件IO处理
  • event_new
• 缓冲IO
  • bufferevent
• 循环(Loop)
  • event_base_dispatch

Libevent API

libevent上下文创建

• event_base *event_base_new(void)
• event_base *event_base_new_with_config( const struct event_config *);
  • 配置参数
    • event_config *event_config_new(void);
    • void event_config_free(struct event_config * cfg);
• event_reinit
  • int event_reinit(struct event_base *base); 调用 fork 之后可以正确工作
• void event_base_free(struct event_base *); 释放event_base内部分配的空间及其本身对象的空间，不释放事件和socket和在回调函数中申请 的空间
• event_config_set_flag
• event_config_avoid_method(struct event_ config *cfg, const char *method);
• event_config_require_features

event_base_config_flag

• EVENT_BASE_FLAG_NOLOCK:

  • 不要为event_base 分配锁。设置这个选项可以为event_base 节省一点用于锁定和解锁的时间，但是让在多个线程中访问event_base 成为不安全的。

• EVENT_BASE_FLAG_IGNORE_ENV

  • 选择使用的后端时，不要检测EVENT_*环境变量。使用这个标志需要三思:这会让用户更难 调试你的程序与libevent 的交互。

• EVENT_BASE_FLAG_STARTUP_IOCP

  • 仅用于Windows,启用任何必需的IOCP 分发逻辑
  • iocp
    • event_config_set_num_cpus_hint
    • event_config_set_flag(cfg, EVENT_BASE_ FLAG_STARTUP_IOCP)
    • evthread_use_windows_threads();

• EVENT_BASE_FLAG_NO_CACHE_TIME

  • 不是在事件循环每次准备执行超时回调时检测当前时间，而是在每次超时回调后进行检 测。注意:这会消耗更多的CPU 时间。

• EVENT_BASE_FLAG_EPOLL_USE_ CHANGELIST

  • epoll下有效，防止同一个fd多次激发事件，fd如果做复制会有bug

• EVENT_BASE_FLAG_PRECISE_TIMER

  • 默认使用系统最快的记时机制，如果系统有较慢 且更精确的则采用

event_method_feature

• EV_FEATURE_ET = 0x01
  • 边沿触发的后端
• EV_FEATURE_O1 = 0x02,
  • 要求添加、删除单个事件，或者确定哪个事件激 活的操作是O(1)复杂度的后端
• EV_FEATURE_FDS = 0x04,
  • 要求支持任意文件描述符，而不仅仅是套接字的 后端
• EV_FEATURE_EARLY_CLOSE = 0x08
  • 检测连接关闭事件。您可以使用它来检测连接何时关闭，而不必从连接中读取所有挂起的数据。 并非所有后端都支持EV_CLOSED。允许您使用EV_CLOSED，而不需要读取所有挂起的数据。无法在所有内核版本上

事件Event处理

循环(loop)

缓冲 bufferevent

libevent http

select

select 实现多路复用的方式是，将已连接的 socket 都放到一个文件描述符集合，然后调用 select函数将文件描述符集合拷贝到内核里，让内核来检查是否有网络事件产生，通过遍历文件描述符集合的方式，当检查到有事件产生后，将此 socket 标记为可读或可写， 接着再把整个文件描述符集合拷贝回用户态里，然后用户态还需要再通过遍历的方法找到可读或可写的 socket，然后再对其处理。

所以，对于 select 这种方式，需要进行 2 次「遍历」文件描述符集合，一次是在内核态里，一个次是在用户态里 ，而且还会发生 2 次「拷贝」文件描述符集合，先从用户空间传入内核空间，由内核修改后，再传出到用户空间中。

select 函数原型

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#include <sys/select.h>

int select(int nfds, fd_set *restrict readfds, fd_set *restrict writefds, fd_set *restrict errorfds, struct timeval *restrict timeout);

• 返回值
  • 若有就绪描述符则为其数目，若超时则为 0，若出错则为 -1
• 参数
  • maxfd: 待测试的描述符基数，它的值是待测试的最大描述符加 1
  • readfds：读描述符集合
  • writefds：写描述符集合
  • errorfds：异常描述符集合
  • timeout: 超时设置