add 7. concurrency

7.The Concurrency API/Item35.md

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+# 优先基于任务编程而不是基于线程
+如果开发者想要异步执行 `doAsyncWork` 函数，通常有两种方式。其一是通过创建 `std::thread` 执行 `doAsyncWork`， 比如
+```cpp
+int doAsyncWork();
+std::thread t(doAsyncWork);
+```
+其二是将 `doAsyncWork` 传递给 `std::async`， 一种基于任务的策略：
+```cpp
+auto fut = std::async(doAsyncWork); // "fut" for "future"
+```
+这种方式中，函数对象作为一个任务传递给 `std::async`。
+
+基于任务的方法通常比基于线程的方法更优，原因之一上面的代码已经表明，基于任务的方法代码量更少。我们假设唤醒`doAsyncWork`的代码对于其提供的返回值是有需求的。基于线程的方法对此无能为力，而基于任务的方法可以简单地获取`std::async`返回的`future`提供的`get`函数获取这个返回值。如果`doAsycnWork`发生了异常，`get`函数就显得更为重要，因为`get`函数可以提供抛出异常的访问，而基于线程的方法，如果`doAsyncWork`抛出了异常，线程会直接终止（通过调用`std::terminate`）。
+
+基于线程与基于任务最根本的区别在于抽象层次的高低。基于任务的方式使得开发者从线程管理的细节中解放出来，对此在C++并发软件中总结了'thread'的三种含义：
+
+- 硬件线程（Hardware threads）是真实执行计算的线程。现代计算机体系结构为每个CPU核心提供一个或者多个硬件线程。
+- 软件线程（Software threads）（也被称为系统线程）是操作系统管理的在硬件线程上执行的线程。通常可以存在比硬件线程更多数量的软件线程，因为当软件线程被比如 I/O、同步锁或者条件变量阻塞的时候，操作系统可以调度其他未阻塞的软件线程执行提供吞吐量。
+- `std::threads`是C++执行过程的对象，并作为软件线程的handle(句柄)。`std::threads`存在多种状态，1. `null`表示空句柄，因为处于默认构造状态（即没有函数来执行），因此不对应任何软件线程。 2. moved from (moved-to的`std::thread`就对应软件进程开始执行) 3. `joined`（连接唤醒与被唤醒的两个线程） 4. `detached`（将两个连接的线程分离）
+
+软件线程是有限的资源。如果开发者试图创建大于系统支持的硬件线程数量，会抛出`std::system_error`异常。即使你编写了不抛出异常的代码，这仍然会发生，比如下面的代码，即使 `doAsyncWork`是 `noexcept`
+```cpp
+int doAsyncWork() noexcept; // see Item 14 for noexcept
+```
+这段代码仍然会抛出异常。
+```cpp
+std::thread t(doAsyncWork); // throw if no more
+                            // threads are available
+```
+
+设计良好的软件必须有效地处理这种可能性（软件线程资源耗尽），一种有效的方法是在当前线程执行`doAsyncWork`，但是这可能会导致负载不均，而且如果当前线程是GUI线程，可能会导致响应时间过长的问题；另一种方法是等待当前运行的线程结束之后再创建新的线程，但是仍然有可能当前运行的线程在等待`doAsyncWork`的结果（例如操作得到的变量或者条件变量的通知）。
+
+即使没有超出软件线程的限额，仍然可能会遇到资源超额的麻烦。如果当前准备运行的软件线程大于硬件线程的数量，系统的线程调度程序会将硬件核心的时间切片，当一个软件线程的时间片执行结束，会让给另一个软件线程，即发生上下文切换。软件线程的上下文切换会增加系统的软件线程管理开销，并且如果发生了硬件核心漂移，这个开销会更高，具体来说，如果发生了硬件核心漂移，（1）CPU cache中关于上次执行线程的数据很少，需要重新加载指令；（2）新线程的cache数据会覆盖老线程的数据，如果将来会再次覆盖老线程的数据，显然频繁覆盖增加很多切换开销。
+
+避免资源超额是困难的，因为软件线程之于硬件线程的最佳比例取决于软件线程的执行频率，