面经总结池

一.线程池

1.线程池为什么要动态扩容

线程的创建开销大
线程的创建和销毁本身是有较大系统开销的。如果每来一个任务都新建线程，会频繁消耗CPU和内存资源，影响系统性能。动态扩容可以在任务量增加时适当增加线程数，避免频繁创建销毁线程，提高效率。

线程占用内存较大
每个线程都会占用一定的内存（如栈空间），线程数过多会导致内存消耗大，业务可用内存变少，甚至引发OOM。动态扩容可以根据实际任务量合理控制线程数量，避免内存资源被大量空闲线程占用。

线程的上下文切换开销
线程数过多时，CPU需要频繁进行线程上下文切换，带来额外的性能损耗。动态扩容可以在高并发时适当增加线程数，但不会无限制扩展，避免因线程过多导致的频繁切换，保证系统整体性能。

服务器的锯齿状负载
服务器的负载通常是波动的，有高峰和低谷。固定线程数无法适应负载变化，容易在高峰时处理不过来、低谷时资源浪费。动态扩容可以根据负载变化自动调整线程数，既能应对高峰压力，又能在低谷时节省资源。

2.线程池是怎么实现动态扩容的？

任务队列监控
当有新任务提交到线程池时，如果发现当前所有线程都在忙，且任务队列长度超过一定阈值，线程池就会自动创建新的工作线程，直到达到设定的最大线程数。

线程回收机制
动态扩容的线程在空闲一段时间后（比如通过条件变量等待超时），如果没有新任务，就会自动退出，释放资源，避免线程长期空闲造成资源浪费。

参数配置
一般线程池会设置核心线程数、最大线程数和线程空闲存活时间等参数。线程池会根据任务压力和这些参数动态调整线程数量。

实现方式
在C++中，常见的做法是用std::thread结合任务队列和条件变量实现线程池的动态扩容和回收。也有一些开源库（如ThreadPool、BS::thread_pool等）已经支持动态扩容。

 二.内存池(nginx内存池模块)

1.为什么nginx要设计内存池模块？

nginx高性能的一个关键点是减少内存分配和释放的系统调用次数。内存池可以批量分配和回收内存，降低碎片，提高分配效率，适合nginx这种高并发、短连接的场景。

 2. nginx内存池的基本原理是什么？

nginx内存池会预先分配一块较大的内存区域，后续小块内存分配直接在这块区域上进行，避免频繁调用malloc/free。释放时可以一次性回收整个内存池

3.nginx内存池如何处理大块内存分配？ 

对于大于预设阈值（如4K）的内存分配，nginx不会从内存池分配，而是直接调用系统的malloc分配，并单独管理，释放时也单独释放。

4..nginx内存池如何释放内存？ 

内存池释放时，不会逐个释放小块内存，而是直接释放整个内存池分配的内存块和所有大块内存，效率很高。

5. nginx内存池如何避免内存碎片？ 

通过统一管理和批量分配，nginx内存池可以有效减少内存碎片，提升内存利用率。

6. nginx内存池适合什么场景？ 

适合生命周期明确、短时大量分配和释放的场景，比如HTTP请求处理、连接管理等。

 三.连接池(mysql连接池)

1. 为什么要用MySQL连接池？

MySQL连接的建立和释放开销很大，连接池可以复用已有连接，减少频繁创建和销毁连接的性能损耗，提高系统吞吐量。

2. 连接池的核心参数有哪些？ 

常见参数有：最小连接数、最大连接数、初始连接数、最大空闲时间、最大等待时间、获取连接超时时间等。

3. 连接池的工作原理是什么？ 

应用请求数据库时，从连接池获取空闲连接，用完后归还连接池。没有空闲连接时可等待、阻塞或抛出异常，具体行为由配置决定。

4. 连接池如何处理连接泄漏？ 

可以通过设置连接最大使用时长、检测连接归还、定期回收长时间未归还的连接等方式防止连接泄漏。

5. 连接池如何保证连接可用性？ 

连接池会定期检测连接的健康状态（如执行简单SQL），发现不可用则销毁并新建连接，保证连接池中都是可用连接。