linux c++线程池实现

linux线程池 - tbsys实现详解

一年前刚刚毕业入职还会写几篇博客，后来项目取消开源要求员工删除博客，写博客这件事情就荒废了。一年后，回忆一下，如果不养成写东西的习惯可能很难积累下知识，成长会慢很多。现在还是继续写吧，也可以读读其它开源代码写一写。

tbsys是阿里的一份开源代码，在阿里集团广泛应用，由多隆大神创作，内部代码实现有很多精致巧妙的地方。

今天学习下tbsys的线程池实现。

实现框架

Runnable类

该类是一个抽象类，拥有run的纯虚方法。该类主要提供给CThread类使用。

CThread类

该类对Linux线程方法做了一个简单的封装，实现了方法：

• start 起一个线程，开始运行
• join 等待线程退出
• getRunnable 得到Runnable对象
• getArgs 得到回调参数
• getpid 获得线程id，linux系统中的id号
• hook 线程回调函数，静态方法

CDefaultRunnable类

该类继承自Runnable，是真正的thread_pool。该类实现了方法：

• setThreadCount 设置线程数
• start 启动thread_count个线程，开始运行
• stop 设置类内_stop变量，在该类中没有实际意义
• wait 等待子线程退出，防止主线程先结束

使用方法

使用tbsys线程池时，具体业务类继承CDefaultRunnable类，实现Runnable类R中的run方法，通过setThreadCount设置线程数目，调用start方法启动线程池，然后调用wait方法等待退出。

实现思路

1、在CDefaultRunnable类中，start方法会申请thread_count个CThread类，然后用指向自身的this指针和thread index作为参数调用这thread_count个CThread变量的start方法。

2、CThread类的start方法，将传入的Runnable(CDefaultRunnable)指针赋值给自身runnable成员。然后通过pthread_create启动线程，同时用自身的静态方法hook作为线程回调函数。又把指向自己的this指针作为参数。

3、CThread的hook函数从入参中获取CThread变量，又通过CThread变量获取runnable成员，调用runnable成员的run函数。

代码

/* * (C) 2007-2010 Taobao Inc. * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * * Version: $Id$ * * Authors: *   duolong <[e-mail]> * */#ifndef TBSYS_RUNNABLE_H_#define TBSYS_RUNNABLE_H_namespace tbsys {/**  * @brief Runnable是一个抽象类，它拥有一个run纯虚方法 * 主要用于Thread类   */class Runnable {public:    /*     * 析构     */    virtual ~Runnable() {    }    /**     * 运行入口函数     */    virtual void run(CThread *thread, void *arg) = 0;};}#endif /*RUNNABLE_H_*/

/* * (C) 2007-2010 Taobao Inc. * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * * Version: $Id$ * * Authors: *   duolong <[e-mail]> * */#ifndef TBSYS_THREAD_H_#define TBSYS_THREAD_H_#include <linux/unistd.h>namespace tbsys {/**  * @brief 对linux线程简单封装  */class CThread {public:    /**     * 构造函数     */    CThread() {        tid = 0;        pid = 0;    }    /**     * 起一个线程，开始运行     */    bool start(Runnable *r, void *a) {        runnable = r;        args = a;        return 0 == pthread_create(&tid, NULL, CThread::hook, this);    }    /**     * 等待线程退出     */    void join() {        if (tid) {            pthread_join(tid, NULL);            tid = 0;            pid = 0;        }    }    /**     * 得到Runnable对象     *      * @return Runnable     */    Runnable *getRunnable() {        return runnable;    }    /**     * 得到回调参数     *      * @return args     */    void *getArgs() {        return args;    }    /***     * 得到线程的进程ID     */    int getpid() {        return pid;    }    /**     * 线程的回调函数     *      */    static void *hook(void *arg) {        CThread *thread = (CThread*) arg;        thread->pid = gettid();        if (thread->getRunnable()) {            thread->getRunnable()->run(thread, thread->getArgs());        }        return (void*) NULL;    }private:        /**     * 得到tid号     */    #ifdef _syscall0    static _syscall0(pid_t,gettid)    #else    static pid_t gettid() { return static_cast<pid_t>(syscall(__NR_gettid));}    #endifprivate:    pthread_t tid;      // pthread_self() id    int pid;            // 线程的进程ID    Runnable *runnable;    void *args;};}#endif /*THREAD_H_*/

/* * (C) 2007-2010 Taobao Inc. * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * * Version: $Id$ * * Authors: *   duolong <[e-mail]> * */#ifndef TBSYS_DEFAULT_RUNNABLE_H_#define TBSYS_DEFAULT_RUNNABLE_H_namespace tbsys {/**  * @brief 线程执行具体的业务的封装类,同时它维护了一个线程数据，也可以将此类 * 看成一个线程池类 */class CDefaultRunnable : public Runnable {public:    /**     * 构造     */    CDefaultRunnable(int threadCount = 1);    /**     * 析构     */    virtual ~CDefaultRunnable();    /**     * 设置线程数     */    void setThreadCount(int threadCount);    /**      * create %_threadCount threads     * @return started thread count;     */    int start();    /**     * stop     */    void stop();    /**     * wait     */    void wait();protected:        CThread *_thread;    int _threadCount;    bool _stop;};}#endif /*RUNNABLE_H_*/

/* * (C) 2007-2010 Taobao Inc. * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * * Version: $Id$ * * Authors: *   duolong <[e-mail]> * */#include "tbsys.h"namespace tbsys {/** * 构造 */CDefaultRunnable::CDefaultRunnable(int threadCount) {    _stop = false;    _threadCount = threadCount;    _thread = NULL;}/* * 析构 */CDefaultRunnable::~CDefaultRunnable() {    if (_thread) {        delete[] _thread;        _thread = NULL;    }}/** * 设置线程数 */void CDefaultRunnable::setThreadCount(int threadCount){    if (_thread != NULL) {        TBSYS_LOG(ERROR, "已经在运行了不能设置线程数");        return;    }    _threadCount = threadCount;}// startint CDefaultRunnable::start() {    if (_thread != NULL || _threadCount < 1) {        TBSYS_LOG(ERROR, "start failure, _thread: %p, threadCount: %d", _thread, _threadCount);        return 0;    }    _thread = new CThread[_threadCount];    if (NULL == _thread)    {        TBSYS_LOG(ERROR, "create _thread object failed, threadCount: %d", _threadCount);        return 0;    }    int i = 0;    for (; i<_threadCount; i++)    {        if (!_thread[i].start(this, (void*)((long)i)))        {          return i;        }    }    return i;}// stopvoid CDefaultRunnable::stop() {    _stop = true;}// waitvoid CDefaultRunnable::wait() {    if (_thread != NULL)    {        for (int i=0; i<_threadCount; i++)        {            _thread[i].join();        }    }}}////////END