41｜内功心法（二）：内核和后端通用的设计思想有哪些？
LMOS
你好，我是 LMOS。
上节课，我们学习了并行化、异步化、调度思想这三种内功心法，无论是内核设计还是后端场景里，你总能找到这些“心法”的影子。看完以后是不是感觉有点意犹未尽？
这节课，我再给你分享三种设计思想，分别是池化、分层和缓存。无论是操作系统内核，还是后端当中，这三种设计思想也是通用的。这两节课属于偏抽象的架构思想，因此建议你学完之后结合自己的具体工作实践进一步理解、消化。好，让我们进入正题。
内功心法之池化
如果你是一家水果店的店长，肯定要走批发采购、平时贩卖零售的路线。要是有顾客来选购一种水果的时候，我们才去采购、运输过来实在是费事费力，太过低效。但如果我们提前采购好一批水果，顾客来购买的时候我们直接拿给顾客，这样就可以有效节约时间和运输成本。
这种降低开销的思路，在工程中也是类似的。为了提升资源（计算、存储、网络）的复用性、避免重复创建的开销，我们通常会提前统一创建一批资源，放入资源池，在使用时直接向资源池申请，使用完毕之后再归还给资源池，这样的思路我们称为池化思想。
之前讲内存管理的时候，我们提到过，为了减少内存分配或销毁时的时间开销，避免内存碎片的产生，我们会维护一个内存链表。
当编程语言申请内存的时候，OS 内核就会根据内存分配算法，在链表中查找一段可以分配的内存分配出去。等到内存需要释放的时候，不但需要进行查找、释放操作，还需要整理，这些操作都比较耗时。怎么解决这个问题呢？
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池化、分层和缓存是计算机科学中常见的设计思想，它们在操作系统内核和后端领域中有着广泛的应用。池化思想通过提前创建一批资源，放入资源池，在需要时直接获取，使用完毕后再归还给资源池，以提高资源的复用性和避免重复创建的开销。分层设计可以有效控制系统的复杂性、简化系统设计，让不同的人专注做某一层次的事情，提高工程效率和易维护性。缓存思想则可以通过将常用数据放入读取速度更快的存储空间，提高数据读取性能，但也需要注意缓存一致性的风险。这些设计思想在工程应用中有着重要的意义，能够提升系统的性能和效率。在实际工作中，读者可以思考在自己的项目中是否有应用到这些设计思想，并权衡其利弊。
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苏流郁宓说到底二八定律无处不在呀，总有一些代码的利用频率远高于其它代码！ 把那些利用率高的代码，做成分层的接口，供其它代码调度使用！作者回复: 对的
2022-11-06归属地：湖北2
青玉白露多谢lmos老师，关于后端这两节课，收获颇多作者回复: 加油
2022-11-05归属地：湖北2
peter请教老师两个问题： Q1：MySQL认证环节服务端是通过私有协议发送密码的吗？ 文中池化部分，以MySQL为例讲解，其中一步是“服务端向客户端发送密钥”。 发送密码应该不是在TCP连接阶段。TCP连接建立以后，MySQL服务端主动发送给MySQL客户端，属于服务端和客户端之间的私有协议，开发人员感觉不到（估计也不能干预此步骤），是这样吗？ Q2：Java J.U.C 中 ThreadPoolExecutor 线程池为什么不建议使用？ 看到有这样的面试题“为什么阿里不建议使用Java J.U.C 中 ThreadPoolExecutor 线程池”， （没有研究，这里问一下）。请问为什么？作者回复: Q1 是的 Q2 JUC 实现的并不是太优 可能太过通用了 不适应具体场景
2022-11-04归属地：湖北
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