20190815-阿里天猫淘宝数据库部门-一面

1.从100万条数据中找出最小的100条数据

top-k算法：可用大顶堆实现

2.内存中栈和堆的区别？

3.进程池的作用？

线程池（英语：thread pool）：一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。可用线程数量应该取决于可用的并发处理器、处理器内核、内存、网络sockets等的数量。例如，线程数一般取cpu数量+2比较合适，线程数过多会导致额外的线程切换开销。

任务调度以执行线程的常见方法是使用同步队列，称作任务队列。池中的线程等待队列中的任务，并把执行完的任务放入完成队列中。

线程池模式一般分为两种：HS/HA半同步/半异步模式（Half Synchronization/Asynchronous）、L/F领导者与跟随者模式。

半同步/半异步模式又称为生产者消费者模式，是比较常见的实现方式，比较简单。分为同步层、队列层、异步层三层。同步层的主线程处理工作任务并存入工作队列，工作线程从工作队列取出任务进行处理，如果工作队列为空，则取不到任务的工作线程进入挂起状态。由于线程间有数据通信，因此不适于大数据量交换的场合。

领导者跟随者模式，在线程池中的线程可处在3种状态之一：领导者leader、追随者follower或工作者processor。任何时刻线程池只有一个领导者线程。事件到达时，领导者线程负责消息分离，并从处于追随者线程中选出一个来当继任领导者，然后将自身设置为工作者状态去处置该事件。处理完毕后工作者线程将自身的状态置为追随者。这一模式实现复杂，但避免了线程间交换任务数据，提高了CPU cache相似性。在ACE(Adaptive Communication Environment)中，提供了领导者跟随者模式实现。

线程池模式一般分为两种：L/F领导者与跟随者模式、HS/HA半同步/半异步模式。
HS/HA 半同步/ 半异步模式：分为三层，同步层、队列层、异步层，又称为生产者消费者模式，主线程处理I/O事件并解析然后再往队列丢数据，然后消费者读出数据进行应用逻辑处理；
优点：简化编程将低层的异步I/O和高层同步应用服务分离，且没有降低低层服务性能。集中层间通信。
缺点：需要线程间传输数据，因此而带来的动态内存分配，数据拷贝，语境切换带来开销。高层服务不可能从底层异步服务效率中获益。
L/F 领导者跟随者模式：在LF线程池中，线程可处在3种线程状态之一： leader、follower或processor。处于leader状态的线程负责监听tb网络端口，当有消息到达时，该线程负责消息分离，并从处于 follower状态中的线程中按照某种机制如FIFO或基于优先级等选出一个来当新的leader，然后将自己设置为processor状态去分配和处理该事件。处理完毕后线程将自身的状态设置为follower状态去等待重新成为leader。在整个线程池中同一时刻只有一个线程可以处于leader 状态，这保证了同一事件不会被多个线程重复处理。
缺点：实现复杂性和缺乏灵活性；
优点：增强了CPU高速缓存相似性，消除了动态内存分配和线程间的数据交换。