shell模拟“多线程”

  shell中并没有真正意义上的多线程，要实现“多线程”可以启动多个子进程，并将子进程放入后台执行来模拟多线程，最大程度利用CPU性能。

循环中执行并行代码

#!/bin/bash
date
for i in `seq 1 5`
do
{
	echo "sleep 5"
	sleep 5
} &
done
wait
date

执行结果如下：

Thu Oct 19 19:58:43 CST 2017 sleep 5 sleep 5 sleep 5 sleep 5 sleep 5 Thu Oct 19 19:58:48 CST 2017

由此我们可以看出，所有的for循环下的指令都可以同时执行，使用wait命令等待所有子进程结束。

  这样能够提供脚本运行的效率，但是我们又不能无限制的让这个for循环去启动子进程，所以就需要我们对这个进程数进行设置。

#!/bin/bash
date
trap "exec 5>&-; exec 5 <&-; exit 0" 2
THREAD_NUM=10
tmp_fifofile="/tmp/$$.fifo"
mkfifo "$tmp_fifofile"
exec 5<>"$tmp_fifofile"
rm $tmp_fifofile
for ((i=0;i<$THREAD_NUM;i++));do
    echo
done >&5

for i in `seq 1 50`
do
    read -u5
    {
        sleep 1
	echo "----------"
        echo >&5
    } &
done
wait
exec 5>&-
date

trap "exec 5>&-; exec 5 <&-; exit 0" 2#接收信号2(Ctrl +C )的操作，并关闭描述符5

THREAD_NUM=10#允许的最大进程数。

tmp_fifofile="/tmp/$$.fifo"#以脚本运行的当前进程ID号作为文件名。

mkfifo "$tmp_fifofile"#新建一个随机FIFO管道文件。

exec 5<>"$tmp_fifofile"#定义文件描述符5指向这个FIFO管道文件（对文件描述符5的所有操作等同于对管道文件）。

rm $tmp_fifofile#删除管道文件，删除与否都无所谓。

    echo
done >&5```#使用一个for循环向管道中输入$THREAD_NUM个空行；>符号为输出重定向；&符号表示5为文件描述符，也就是说&5表示文件描述符5。
`read -u5`#表示从文件描述符5（管道）中读取行，每次读一行，如果读完了就会挂起，直到管道中再次有可读的行。
`echo >&5`#再次向管道中写入空行，避免挂起的for循环停止执行。
`} &`#将进程放到后台，表明for循环中的`sleep 1`与`----------`这两条指令有10个进程在后台同时执行
`wait`等待所有进程执行完成
`exec 5>&-`#删除文件描述符5

### 关联详解
#### Linux文件描述符
  文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。
  每个Unix进程（除了可能的守护进程）应均有三个标准的POSIX文件描述符，对应于三个标准流：
| 整数值 | 名称 | <unistd.h>符号常量 | <stdio.h>文件流 |
|----|----|----|----|
|0|Standard input|STDIN_FILENO|stdin
|1|Standard output|STDOUT_FILENO|stdout
|2|Standard error|STDERR_FILENO|stderr
&nbsp; 我们可以使用exec指令自行定义、绑定文件描述符，文件描述符一般从3~（n-1）可以使用，n=ulimit -n的数值。
#### 管道
&nbsp; Linux管道包含两种
- 匿名管道
- 命名管道

&nbsp; 管道有一个特点，如果管道中没有数据，那么取管道数据的操作就会滞留，直到管道内进入数据，然后读出后才会终止这一操作；同理，写入管道的操作如果没有读取管道的操作，这一动作就会滞留。
##### 匿名管道
&nbsp; 在Unix或类Unix操作系统的命令行中，匿名管道使用ASCII中垂直线|作为匿名管道符，匿名管道的两端是两个普通的，匿名的，打开的文件描述符：一个只读端和一个只写端，这就让其它进程无法连接到该匿名管道。
##### 命名管道
&nbsp; 命名管道也称FIFO，从语义上来讲，FIFO其实与匿名管道类似，但值得注意：
- 在文件系统中，FIFO拥有名称，并且是以设备特俗文件的形式存在的；
- 任何进程都可以通过FIFO共享数据；
- 除非FIFO两端同时有读与写的进程，否则FIFO的数据流通将会阻塞；
- 匿名管道是由shell自动创建的，存在于内核中；而FIFO则是由程序创建的（比如mkfifo命令），存在于文件系统中。