【Jcell】双T机制

备份标记：Jcell 2023、Jcell 2024pre、外包策略、劳务派遣、细胞控制、情绪控制、情感伪装和加工等。 备份时间：20230807； 【衔接位置】与前后内容的链接： 上一个：情绪控制系统。 下一个：水库结构与情绪缓冲机制。

【双T机制】双线程并行机制，是指对于一个非空流程，由两个线程对该流程负责，其中一个线程负责该流程的执行，另外一个线程对执行该流程的线程进行监督。 　　执行流程的线程称作「执行者线程」，监督执行者的线程为「监督者线程」。监督者与执行者可随时互换，称作「轮班」，在一个执行者、一个监督者，共两线程的轮班机制下，又叫做「双T轮替」。 　　记线程T1、T2，给定任务的流程，其中T1负责流程的执行，T2负责监督T1，原子化参数控制为t，其中流程执行过程为P，监督过程为Q 　　　　　T1=()→P(t) 　　　　　T2=()→Q(T1, t) 利用科里化，合并线程lambda表达式得到 　　　　T2=()→Q(P(t),t) 这是嵌套函数QP，但我不喜欢嵌套太多层，因此使用「合理委托策略」，把任务交给专业性更强的外包执行，因此合理委托策略又称「外包策略」或「劳动派遣策略」。 　　监督者线程的函数式接口（Runnable）方法run()内为线程操作（控制执行者线程的线程），执行者线程的函数式接口方法run()内为任务操作（如多线程下载、并发记忆等）。 　　用伪代码表示如下： 　　监督者.run(){ 　　　//控制条件 　　　执行者.run(){ 　　　　//执行任务 　　　} 　　} 这是二级嵌套委托模型，可理解为监督者把任务委托给执行者去做。 【轮T机制与劳动派遣】事实上，可能有三线程、四线程，其中对于三T机制（三权分立），可以有两个监督者、一个执行者，或一个监督者、两个执行者。 　　对于外包策略，监督者把任务外包给执行者，为了避免「职业歧视」的现象出现，可以使用两种子策略——强外包策略和弱外包策略。 　　强外包策略是指（说白了就是垄断策略）：由高层垄断并下发权利，以专业度为高优先级，专业等级由高层评定，且要求极为严格，标准统一，想要被外包或劳务派遣，自身必须有极强的专业性才能领到任务。 　　弱外包策略是指（说白了就是竞争策略）：底层自发竞争，发挥市场的主观能动性和自我调节优势，减轻高层压力，专业性可能欠佳，但适用性更强，且流通性更高。 　　在实际应用中强弱外包并发使用，借助「超级多态」，专业度更高的执行者可以更大几率领到任务。 　　常见的外包有：下载器（Downloader）、加工器（Consumer）、生产器（Producer）、分解器（Deconsumer）、记录器（Recorder）、记忆器（Memorial）等…… 　　垄断策略使外包更具专业性，由监督者限定每一类有且只有一个外包，但要求专业性，每一类同时只能有一个执行者领取到，且同类任务的所有执行者被认为是「合作关系」而非竞争，所领取的奖励量由任务完成度、完成效率、满意度等综合评判，它们之间只要存在竞争，就会在一定程度上影响到任务的执行完整度，这会让总奖励下降。 　　竞争策略使外包更具多样性，监督者有更多执行者可以选择，但任务完成专业度可能不受监督者信任，或者说监督者委托出去的任务，竞争策略影响下的执行者不一定完成的很好，为了争抢任务，执行者之间很可能会出现恶意竞争或欺骗现象，称作「内卷」。 　　不需要担心垄断策略因为执行者领够奖励而摆烂的现象，因为任务的完成过程十分轻松且简单，所有的便利和专业化培训均由监督者免费提供，包括算法调用、运行时优化和结构化重排（参见Jcell 2020「结构化时序分析与快排时钟逻辑」）。这可以类比，一群外包工来到快递分拣站干活，他们作为执行者，不需要考虑客观因素（如水分、伙食、劳累、工资），他们只需要保证快件完好、分类准确率和轻拿轻放。面对大件拿不动，监督者有机器，吊车、重型吊车、超重型吊车、叉车免费提供+培训，伙食包给五星级大厨，合理的工作制度、工资分配、医疗制度甚至心理辅导，让外包们尽可能轻松地完成工作。 　　不需要担心竞争策略会出现高层塌陷、资金周转异常、负载过高等情况。竞争策略是高层的监督者为了减轻压力让执行者利用「线程竞争机制」（参考Java、Jcell编译手册第25章第7节「线程自杀机制」），自己去卷专业度，这避免了在垄断策略内发生的现象，当高层被外界动荡局势打扰时，无法分配足够的功率去垄断外包，造成形式化外包和应试外包的情况。但意味着有更危险的定时炸弹埋在其中，当线程争抢不过资源时，线程会通过「凋亡」来终结自己，最终（被）凋亡的线程会被线程池回收再利用。 　　情绪控制系统可以提供冲击预案以应对这些潜在问题（如高层塌陷）。 【权能交换】执行者与监督者可以交换权利，使执行者变为监督者，监督者变为执行者，这个过程称作「权能的交换」。 　　交换的前提是，执行者的专业度足够高，且权重占比达到标准。 【内卷】在线程竞争过程中，线程之间不合理地争抢脑区资源，导致脑区超负载的现象，称作线程的「内卷」。 【凋亡】在线程竞争过程中，因线程获取不到执行机会，主动放弃Runnable执行的现象，称作线程的凋亡。 　　与线程的死亡不同，线程的凋亡通常是线程自身的时空等因素不足以支撑Runnable接口方法体的执行而引起的任务放弃现象。 　　例如当一个Runnable方法体内迭代次数过多导致栈溢出，那么在使用线程池创建线程时，这个Runnable任务起初将会有一个线程领取并完整执行，该执行者线程发现，自己无法成功且完整地利用现有资源完成该任务，因此选择放弃，转而选择其它任务。 　　当一个执行者线程具备的专业度为α，而无法成功执行Runnable任务时，那么所有专业度低于或等于α的执行者均会放弃该Runnable任务（打上标记）。 　　这里我认为，监督者线程是线程池内所有的已知线程生成元中，专业度最高的，而当监督者线程也无法执行该Runnable任务时，线程池抛出异常并层层向上反馈给组织级、器官级系统级和个体级。 【专业度】一个线程执行并完成任务的效能、效率、功耗、质量的综合评估因素，称作线程的专业度，一个更专业的线程意为拥有更好的任务执行能力。 　　和「专业性」不同，专业度是衡量线程对某件任务执行好坏的一种评估。专业性则是指线程在不同任务上不同专业度的分布，内向的线程结构并不适合人际交流，外向的线程结构坐不住（参见Jcell 2018 第7章「线程」第47节「线程的方向」） 【线程生成元】一群线程内的每个线程，总能找到与之等效的、由该线程群的子群乘积所组成的联合线程。 　　已知线程池分配了群T，包含了T1、T2、T3、……存在任务R交给T[i]执行，同样的，线程池也可以指派线程群的子群，由这些线程们合作解决任务R，能得到相同的结果，对于任意索引 i ，T[i]总能找到一个T的子群能够替代之，这个子群称作群T的生成元。 　　生成元的存在可以减少群的成员数量，类似于「裁员」，可理解为减少一个工作单位的员工数量，但这意味着员工需要进行更多的步骤（例如员工需要进行更多的交流合作、负担增加）。 　　数学中存在一个例子，定义 　　　D3={A, B, C, D, E, F} 其中E为恒元，D、F为绕等边三角形中点逆时针旋转2π/3和4π/3，A、B、C为绕三个对称轴的翻转。其中，可取生成元为{D, A}，则有变换（乘积） 　　　　E=D³=A² 　　　　F=D² 　　　　B=AD 　　　　C=DA 也可取生成元为{F, A}，则有 　　　　E=F³=A² 　　　　D=F² 　　　　B=FA 　　　　C=AF 生成元的数目为有限群的秩。 　　在上述例子中，群D3的生成元为子群{D, A}或{F, A}，可以用这两个元素的变换「平替」掉其余不需要的元素，但这样就需要对DA组合或FA组合进行变换，增加工作时长或加班。 　　工作单位可以视作一个巨型群，群元为每个员工，当公司裁员时，将保留的员工视作生成元，对他们进行额外的线性变换，交给他们额外的工作，剩下的人全部被裁。 　　假设生成元的长度为m，员工数量为N，那么被裁员工数量为N-m，这N-m人将会失业、露宿街头或空窗期等待下一份工作，但不可否认的是，他们失业了。而作为生成元的员工，则需要承担更大的压力和负担。 　　这其中唯一不变的是，公司的效益。当然可以通过保持对这m人的薪酬不变（不给加班费），即使他们为了完成任务需要加班，这会使公司收益提升（减少开支），但生成元的压力会增大。 　　当保证公司效益不变时，这相当于原来颁发给N-m个人的总薪水平均到m人的加班费。 　　上述「裁员-加班-失业」的过程称作「生成元的平替」（即「你不干有的是人干」）。 　　同理，我将线程池内所有已创建的线程视为线程群，并在其中取专业度较高的几个线程作为生成元，去平替掉那些不需要的线程，令他们死亡或作为「流浪线程」（脱离了线程池，由JVM或BVM直接创建的线程，平时我称其为“失业线程”）。 　　流浪线程：一个线程由JVM或BVM直接创建，不受线程池的管束，与线程池整体争夺资源。 　　事实上，线程生成元的实现是十分复杂的，涉及到动态规划、复杂度分析等各种考虑。在上述D3群中，D3裁员到只剩下F、A两个元素，而一个线程的执行是原子化的、精力有限的，尤其是当它执行一个任务时，被加synchronized锁的部分会导致F或A无法去执行其它任务。 　　在这样的条件下： 　　　　E=F³=A² 　　　　D=F² 　　　　B=FA 　　　　C=AF B和C的平替任务不可能同时得到执行，D、E由于可以分别交给F和A，可以同时执行。 　　对于B、C的平替，当A执行时（B的第一步），与此同时F同步处理C的第一步，则C阻塞，我无法断定A和F对于接手B、C的任务后哪个执行更快。因此当A执行完，会等待F执行完成，才能完成B的最后一步，同理F必须等待A执行完成，才能执行C的最后一步返回结果。 　　这样就出现了并发编程常见的bug——死锁。 　　导致B与C两个线程的平替任务都完不成，A和F双双被阻塞，由于D3裁员到只剩A、F两个元素，这意味着当A、F阻塞而无法执行其它任务时，D3被锁。 　　这会导致D3占用的内存和涉及到的volatile变量全部被锁住，无法正常读写访问，变成脏数据或坏数据，这个现象称作内存或数据的「软损坏」。硬损坏与之相对，是指硬件磨损导致的数据损坏。 　　大多数情况下，数据损坏均为软损坏，可以通过终结线程或释放任务，来解决被锁住的数据。 　　线程生成元应谨慎使用，虽然可以很大程度上站在调用方考虑，优化能耗和发热，但代价是容易出现线程死锁。 【线性变换基础】对于前述生成元有 　　　　FA≠AF 涉及到高阶张量的乘积变换均不符合交换群。 　　但如下考虑 　　　　FA=A^T F^T 若A、F是厄米性的，那么 　　　　A^T=A，F^T=F 这样可以得到 　　　　FA=AF 称由生成元{F, A}表达的元素B、C互为同步。 　　这意味着B与C的任务结果是等效的，执行完B，C的结果也出来了，因此F和A可以专攻B或C。 【忠告】能单就单，能不碰并发就不碰并发，不得已时尽量锁到位。