理解计算机资源，认识进程与线程（单线程、单进程、多线程、多进程）
什么是进程？
当一个程序开始运行时，它就是一个进程，进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。
而一个进程又是由多个线程所组成的。
什么是线程？
线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等)，但代码区是共享的，
即不同的线程可以执行同样的函数。
什么是多线程？
多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，
也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。
多线程的好处：
可以提高CPU的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，
这样就大大提高了程序的效率。
多线程的不利方面：
线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；
多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；
线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；
线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug；
多线程与单线程的区别：
生活举例
你早上上班，正要打卡的时候，手机响了。。你如果先接了电话，等接完了，在打卡，就是单线程。
如果你一手接电话，一手打卡。就是多线程。
2件事的结果是一样的。。你接了电话且打了卡。
多线程处理的优点
同步应用程序的开发比较容易，但由于需要在上一个任务完成后才能开始新的任务，所以其效率通常比多线程应用程序低。如果完成同步任务所用的时间比预计时间长，应用程序可能会不响应。多线程处理可以同时运行多个过程。例如，文字处理器应用程序在您处理文档的同时，可以检查拼写（作为单独的任务）。由于多线程应用程序将程序划分成独立的任务，因此可以在以下方面显著提高性能：
多线程技术使程序的响应速度更快，因为用户界面可以在进行其他工作的同时一直处于活动状态。
当前没有进行处理的任务可以将处理器时间让给其他任务。
占用大量处理时间的任务可以定期将处理器时间让给其他任务。
可以随时停止任务。
可以分别设置各个任务的优先级以优化性能。
是否需要创建多线程应用程序取决于多个因素。在以下情况下，最适合采用多线程处理：
耗时或大量占用处理器的任务阻塞用户界面操作。
各个任务必须等待外部资源（如远程文件或 INTERNET 连接）。
例如，用于跟踪 WEB 页上的链接并下载满足特定条件的文件的 INTERNET 应用程序“ROBOT”。这种应用程序可以依次同步下载各个文件，也可以使用多线程同时下载多个文件。多线程方法比同步方法的效率高很多，因为即使在某些线程中远程 WEB 服务器的响应非常慢，也可以下载文件。
下面是多线程的例子
还在DOS时代，人们就在寻求一种多任务的实现。于是出现了TSR类型的后台驻留程序，比较有代表性的有SIDE KICK、VSAFE等优秀的TSR程序，这类程序的出现和应用确实给用户使用计算机带来了极大的方便，比如SIDE KICK，们编程可以在不用进编辑程序的状态下，一边编辑源程序，一边编译运行，非常方便。但是，DOS单任务操作系统的致命缺陷注定了在DOS下不可能开发出真正的多任务程序。进入WINDOWS3.1时代，这种情况依然没有根本的改变，一次应用只能做一件事。比如数据库查询，除非应用编得很好，在查询期间整个系统将不响应用户的输入。
进入了WINDOWS NT和WINDOWS 9X时代，情况就有了彻底的改观，操作系统从真正意义上实现了多任务（严格地说，WIN9X还算不上）。一个应用程序，在需要的时候可以有许多个执行线程，每个线程就是一个小的执行程序，操作系统自动使各个线程共享CPU资源，确保任一线程都不能使系统死锁。这样，在编程的时候，可以把费时间的任务移到后台，在前台用另一个线程接受用户的输入。对那些对实时性要求比较高的编程任务，如网络客户服务、串行通信等应用时，多线程的实现无疑大大地增强了程序的可用性和稳固性。
1。单进程单线程：一个人在一个桌子上吃菜。
2。单进程多线程：多个人在同一个桌子上一起吃菜。
3。多进程单线程：多个人每个人在自己的桌子上吃菜。
多线程的问题是多个人同时吃一道菜的时候容易发生争抢，例如两个人同时夹一个菜，一个人刚伸出筷子，结果伸到的时候已经被夹走菜了。。。此时就必须等一个人夹一口之后，在还给另外一个人夹菜，也就是说资源共享就会发生冲突争抢。
1。对于 Windows 系统来说，【开桌子】的开销很大，因此 Windows 鼓励大家在一个桌子上吃菜。因此 Windows 多线程学习重点是要大量面对资源争抢与同步方面的问题。
2。对于 Linux 系统来说，【开桌子】的开销很小，因此 Linux 鼓励大家尽量每个人都开自己的桌子吃菜。这带来新的问题是：坐在两张不同的桌子上，说话不方便。因此，Linux 下的学习重点大家要学习进程间通讯的方法。
总结：对于计算密集型多进程优势，对于io密集型多线程有优势。注意线程锁的应用。
线程与进程最大的区别在与，线程是调度的基本单位，而进程则是资源拥有的基本单位。 说白了，所谓内核中的任务调用，实际上的调度对象是线程；而进程只是给线程提供了虚拟内存、全局变量等资源。 所以，对于现场和进程，我们可以这么理解： 当进程只有一个线程时，可以认为进程就等于线程。 当进程拥有多个线程时，这些线程会共享相同的虚拟内存和全局变量等资源。这些资源在上下文切换时是不需要修改的。 另外，线程也有自己的私有数据，比如栈和寄存器等，这些在上下文切换时也是需要保存的。
了解阻塞与非阻塞、同步与异步任务等
网络IO的模型大致包括下面几种
-
同步模型（synchronous IO）
- 阻塞IO（bloking IO）
- 非阻塞IO（non-blocking IO）
- 多路复用IO（multiplexing IO）
- 信号驱动式IO（signal-driven IO）
-
异步IO（asynchronous IO）
- 异步IO
网络IO的本质是socket的读取，socket在linux系统被抽象为流，IO可以理解为对流的操作。对于一次IO访问，数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中，然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间，所以一般会经历两个阶段：
- 等待所有数据都准备好或者一直在等待数据，有数据的时候将数据拷贝到系统内核；
- 将内核缓存中数据拷贝到用户进程中；
对于socket流而言：
- 等待网络上的数据分组到达，然后被复制到内核的某个缓冲区；
- 把数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区中；
参考： 阻塞和非阻塞，同步和异步 总结
进程间通信（IPC）常包括哪些方式，进程间同步机制又包括哪些方式
进程间通信是指在不同进程之间传播或交换信息，在Linux环境下，进程地址空间相互独立，每个进程各自有不同的用户地址空间，进程之间不能相互访问。必须通过内核才能进行数据交换。如图：
常见的通信方式有以下几种：
管道pipe
有名管道FIFO
消息队列MessageQueue
共享存储
信号量Semaphore
信号Signal
套接字Socket
参考：IPC进程之间通信的几种方式、进程间通信（IPC）的几种方式
Socket与网络进程通信是怎样的关系、Socket连接过程是怎样的
Socket
是什么呢？
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
你会使用它们吗？
前人已经给我们做了好多的事了，网络间的通信也就简单了许多，但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到Socket编程，觉得它是比较高深的编程知识，但是只要弄清Socket编程的工作原理，神秘的面纱也就揭开了。
一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。
生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。
参考： Socket通信原理
简单了解数据库（事务、索引）
参考： 数据库事务和索引的简单理解
常见的设计模式有哪些、列举实际使用过的一些设计模式
参考： # 常见的设计模式有哪些？实际开发中你用了什么设计模式？
如何理解面向对象编程、对函数式编程的看法
参考： 函数式编程与面向对象编程的比较
