key生成器的两种持久化方案

需求：
        key生成器功能是生成一个唯一的key，不能重复。序列化是将已经生成的key序列化到磁盘，以防机器宕机，key丢失导致生成重复的key；我们的需求key是顺序增长的。


方案一：
        先生成key后持久化；用户模块调用key生成器时，生成器先将key返回给用户，并将返回给用户的最大key存储在内存中，到一定量后（比如，已经返回给用户64个key）将key序列化到文件。文件中还存在一个标识位，正常打开、关闭文件时设置相应的标识位。key生成器启动读取序列化文件时，判断文件是否被正常关闭，是则正常读取文件中最大的key，否则读取文件中的key加上64（略过，保证key不重复），再继续去生成key。

方案二：
        先持久化后生成key ；用户模块调用key生成器时，先将key序列化到文件，再将key返回给用户。直接序列化一个区间到文件，如程序启动时，key从1开始，不直接序列化1，而将64序列化到文件，这样之后从2-63的调用就不需再去序列化文件了，减少了文件的写操作。此方案不需在文件中存储任何标识位，机器宕机之后，序列化文件中的key肯定是最大的，后续的key不会重复。


        以上两种方案，都是从别人的代码和交流中获得的，我比较喜欢第二种方案，简单，省去了不必要的错误恢复。有时候换一种思路或者说逆向思路可以让你的设计更为简单、容易理解。

多线程条件变量和互斥锁的使用

        多线程同步，是多线程编程中肯定会遇到的问题。常见的有pthread_mutex_t、pthread_rwlock_t和pthread_cond_t，前面两个是锁，后面叫条件变量（条件成立时，通知通过阻塞线程的机制；其中条件的修改是需要锁来保护的）。
        条件变量需要和互斥锁以及一个条件结合使用，条件表示某一种情况的达成，比如队列中有元素，可以去取元素了，互斥锁用来使多线程对条件的修改原子化，条件变量用来做通知，向队列放元素的线程通知取元素线程你们可以来取元素了。
        这里有一个令人头疼的问题，就是pthread_cond_signal()和pthread_cond_broadcast()函数是在锁内调用还是在锁外调用，如下：
         1、
         pthread_mutex_lock(&lock);
         pthread_cond_signal(&cond);
         pthread_mutex_unlock(&lock);

         2、
         pthread_mutex_lock(&lock);
         pthread_mutex_unlock(&lock);
         pthread_cond_signal(&cond);

         这个问题，考虑是否浪费了CPU，考虑任务的调度机制，令人头疼；最后在starckoverflow看到一种解释，我觉得很好：不要考虑以上那些不确定的因素，考虑代码正确性就可以，修改条件和通知其它线程条件被修改应该是在一起的，所以放到锁内更好理解。

         另外一点需要注意的是，条件判断使用while循环。
         pthread_mutex_lock(&lock);
         while(cond == NULL) {
                  pthread_cond_wait(&cond, &lock);
         }
         pthread_mutex_unlock(&lock);

堆栈实现先进先出队列

实现思路：
        使用两个大小相同的堆栈（命名为s1,s2），来实现堆栈。队列包含一下几个操作：创建、注销、满判断、空判断、入队、出队。

创建：
       创建管理结构体，结构体包含队列容量、使用量、包含两个栈指针的数组。使用另外的库函数来创建堆栈。两个栈的大小和队列的容量相同。

注销：
       顺序注销两个栈，以及管理结构体。

满判断：
空判断：
       根据管理结构体中存储的容量和使用量来判断。

入队：
        首先使用前面的函数判断队列是否满，满则出错。将数据压入栈s1，并增加使用量计数。

出队：
        首先判断队列是否为空，空则出错。判断s2栈是否为空，空则将s1栈内容出栈，入栈到s2，s1的最后一个元素直接返回给函数调用者，不入栈；s2栈非空，则直接从s2中返回一个元素给函数调用者。返回元素要较少使用量计数。


代码实现见github(https://github.com/zhangst/exercise/tree/master/interview/fifo)，这种实现还有一个问题，空间浪费。创建一个容量为16的队列，需要两个容量为16的堆栈才能实现，总空间占用为32了。