死鎖

死鎖描述的是程式流程無法繼續推進的情況——多個執行緒對鎖資源進行爭搶獲取，但是因為流程推進順序不當造成互相等待，最終流程無法推進（程式流程因為某種原因卡死無法繼續運行）；

1.死鎖四個必要條件：

(1). 互斥條件：同一時間只有一個執行緒/行程可以訪問操作；

(2). 不可剝奪條件：一個執行流已獲得的資源在未使用完之前，不能強行剝奪；（我的鎖只有我能解）
(3). 請求與保持條件：一個執行流因請求資源阻塞時，對已獲得的資源保持不放；（加了A鎖請求B鎖，B請求不到，A不釋放）

（4）. 環路等待條件：若干條執行流之間形成一種頭尾相接的回圈等待資源的關系；（執行緒1加了A鎖請求B鎖，執行緒2加了B鎖請求A鎖）

2.避免死鎖：

（防止上面的（3）（4））

預防死鎖：

(1)破壞死鎖的四個必要條件
（2）加/解鎖順序一致；
（3）避免鎖未釋放的場景（請求不到第二個鎖則釋放已有的鎖“非阻塞加鎖”）；
（4）資源一次性分配

3.避免死鎖演算法：

死鎖檢測演算法；
銀行家演算法：https://baike.sogou.com/kexue/d11014.htm?ch=fromsearch

同步的實作：通過條件判斷對資源獲取的合理性——條件變數；
條件變數：pcb等待佇列+能夠使執行緒阻塞以及喚醒執行緒阻塞的介面；

執行緒間的同步

條件變數

條件變數實作同步：
條件變數提供了使執行緒阻塞以及喚醒阻塞執行緒的介面，但具體什么執行緒阻塞什么時候喚醒需要程式員通過條件變數控制合理的時序邏輯，只需要在合適的時候呼叫條件變數提供的阻塞/喚醒介面

條件變數使用注意事項：

條件判斷必須使用回圈操作，避免喚醒多個執行緒卡在鎖上，解鎖后資源訪問不合理的情況下進行資源訪問;
多種角色應該使用多個條件變數，讓不同的角色等待在不同的條件變數佇列中，便于角色喚醒，防止喚醒角色錯誤的情況;

1. 定義條件變數變數：
pthread_cond_t cond;
2.初始化:
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);
cond:要初始化的條件變數； attr：NULL
3. 在一個執行緒不滿足資源訪問的情況下，使執行緒阻塞：
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);
.
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, struct timespec *timeout);
4.在資源訪問條件滿足之后，喚醒阻塞的執行緒：
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);——全部喚醒
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);——喚醒至少一個
5. 銷毀條件變數：
int pthread_cond_destory(pthread_cond_t *cond);

生產者與消費者模型

使用場景：大量資料產出以及處理的場景；

優點：
1.解耦合：模塊分離降低功能耦合度；
2.支持并發：支持多對多，前提是中間緩沖區的操作是必須執行緒安全的；
3.支持忙閑不均：中間緩沖區在壓力大的時候緩沖資料在閑的時候處理；

實作一個執行緒安全的阻塞佇列類，其中包含佇列以及對外介面（入隊，出隊）；
一個場景下，兩個角色、三種關系（1.生產者——生產者《互斥》2.消費者——消費者《互斥》3.生產者——消費者《同步+互斥》）

//實作
class BlockQueue
{
private:
  std::queue<int> _queue;
  pthread _cond_t producer_cond;  //生產者等待的條件變數
  pthread_cond_t consumer_cond;  //消費者等待的條件變數
  pthread_mutex_t _mutex;  //互斥鎖保護_queue的操作
public:
  BlockQueue() {}
  bool Pop(int *data) {}  //執行緒安全的出隊介面
  bool Push(const int data) {}  //執行緒安全的入隊介面
  ~BlockQueue() {}
};