线程池

来源：互联网发布：pm65c软件下载编辑：程序博客网时间：2024/05/16 11:25

线程池：简单地说，线程池就是预先创建好一批线程，方便、快速地处理收到的业务。比起传统的到来一个任务，即时创建一个线程来处理，节省了线程的创建和回收的开销，响应更快，效率更高。在linux中，使用的是posix线程库，首先介绍几个常用的函数：1 线程的创建和取消函数pthread_create创建线程pthread_join合并线程pthread_cancel取消线程2 线程同步函数pthread_mutex_lockpthread_mutex_unlockpthread_cond_signalpthread_cond_wait 关于函数的详细说明，参考man手册线程池的实现：线程池的实现主要分为三部分，线程的创建、添加任务到线程池中、工作线程从任务队列中取出任务进行处理。主要有两个类来实现，CTask,CThreadPool/**执行任务的类，设置任务数据并执行**/C代码 class CTask { protected: string m_strTaskName; //任务的名称 void* m_ptrData; //要执行的任务的具体数据 public: CTask(){} CTask(string taskName) { this->m_strTaskName = taskName; m_ptrData = NULL; } virtual int Run()= 0; void SetData(void* data); //设置任务数据 }; class CTask{protected: string m_strTaskName; //任务的名称 void* m_ptrData; //要执行的任务的具体数据public: CTask(){} CTask(string taskName) { this->m_strTaskName = taskName; m_ptrData = NULL; } virtual int Run()= 0; void SetData(void* data); //设置任务数据}; 任务类是个虚类，所有的任务要从CTask类中继承，实现run接口，run接口中需要实现的就是具体解析任务的逻辑。m_ptrData是指向任务数据的指针，可以是简单数据类型，也可以是自定义的复杂数据类型。线程池类/**线程池**/Java代码 class CThreadPool { private: vector m_vecTaskList; //任务列表 int m_iThreadNum; //线程池中启动的线程数 static vector m_vecIdleThread; //当前空闲的线程集合 static vector m_vecBusyThread; //当前正在执行的线程集合 static pthread_mutex_t m_pthreadMutex; //线程同步锁 static pthread_cond_t m_pthreadCond; //线程同步的条件变量 protected: static void* ThreadFunc(void * threadData); //新线程的线程函数 static int MoveToIdle(pthread_t tid); //线程执行结束后，把自己放入到空闲线程中 static int MoveToBusy(pthread_t tid); //移入到忙碌线程中去 int Create(); //创建所有的线程 public: CThreadPool(int threadNum); int AddTask(CTask *task); //把任务添加到线程池中 int StopAll(); }; class CThreadPool{private: vector m_vecTaskList; //任务列表 int m_iThreadNum; //线程池中启动的线程数 static vector m_vecIdleThread; //当前空闲的线程集合 static vector m_vecBusyThread; //当前正在执行的线程集合 static pthread_mutex_t m_pthreadMutex; //线程同步锁 static pthread_cond_t m_pthreadCond; //线程同步的条件变量protected: static void* ThreadFunc(void * threadData); //新线程的线程函数 static int MoveToIdle(pthread_t tid); //线程执行结束后，把自己放入到空闲线程中 static int MoveToBusy(pthread_t tid); //移入到忙碌线程中去 int Create(); //创建所有的线程public: CThreadPool(int threadNum); int AddTask(CTask *task); //把任务添加到线程池中 int StopAll();}; 当线程池对象创建后，启动一批线程，并把所有的线程放入空闲列表中，当有任务到达时，某一个线程取出任务并进行处理。线程之间的同步用线程锁和条件变量。这个类的对外接口有两个：AddTask函数把任务添加到线程池的任务列表中，并通知线程进行处理。当任务到到时，把任务放入m_vecTaskList任务列表中，并用pthread_cond_signal唤醒一个线程进行处理。StopAll函数停止所有的线程 Cpp代码 ************************************************ 代码: ××××××××××××××××××××CThread.h #ifndef __CTHREAD #define __CTHREAD #include #include #include using namespace std; /** 执行任务的类，设置任务数据并执行 **/ class CTask { protected: string m_strTaskName; //任务的名称 void* m_ptrData; //要执行的任务的具体数据 public: CTask(){} CTask(string taskName) { this->m_strTaskName = taskName; m_ptrData = NULL; } virtual int Run()= 0; void SetData(void* data); //设置任务数据 }; /** 线程池 **/ class CThreadPool { private: vector m_vecTaskList; //任务列表 int m_iThreadNum; //线程池中启动的线程数 static vector m_vecIdleThread; //当前空闲的线程集合 static vector m_vecBusyThread; //当前正在执行的线程集合 static pthread_mutex_t m_pthreadMutex; //线程同步锁 static pthread_cond_t m_pthreadCond; //线程同步的条件变量 protected: static void* ThreadFunc(void * threadData); //新线程的线程函数 static int MoveToIdle(pthread_t tid); //线程执行结束后，把自己放入到空闲线程中 static int MoveToBusy(pthread_t tid); //移入到忙碌线程中去 int Create(); //创建所有的线程 public: CThreadPool(int threadNum); int AddTask(CTask *task); //把任务添加到线程池中 int StopAll(); }; #endif 类的实现为： ××××××××××××××××××××CThread.cpp #include "CThread.h" #include #include using namespace std; void CTask::SetData(void * data) { m_ptrData = data; } vector CThreadPool::m_vecBusyThread; vector CThreadPool::m_vecIdleThread; pthread_mutex_t CThreadPool::m_pthreadMutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; pthread_cond_t CThreadPool::m_pthreadCond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; CThreadPool::CThreadPool(int threadNum) { this->m_iThreadNum = threadNum; Create(); } int CThreadPool::MoveToIdle(pthread_t tid) { vector::iterator busyIter = m_vecBusyThread.begin(); while(busyIter != m_vecBusyThread.end()) { if(tid == *busyIter) { break; } busyIter++; } m_vecBusyThread.erase(busyIter); m_vecIdleThread.push_back(tid); return 0; } int CThreadPool::MoveToBusy(pthread_t tid) { vector::iterator idleIter = m_vecIdleThread.begin(); while(idleIter != m_vecIdleThread.end()) { if(tid == *idleIter) { break; } idleIter++; } m_vecIdleThread.erase(idleIter); m_vecBusyThread.push_back(tid); return 0; } void* CThreadPool::ThreadFunc(void * threadData) { pthread_t tid = pthread_self(); while(1) { pthread_mutex_lock(&m_pthreadMutex); pthread_cond_wait(&m_pthreadCond,&m_pthreadMutex); cout << "tid:" << tid << " run" << endl; //get task vector* taskList = (vector*)threadData; vector::iterator iter = taskList->begin(); while(iter != taskList->end()) { MoveToBusy(tid); break; } CTask* task = *iter; taskList->erase(iter); pthread_mutex_unlock(&m_pthreadMutex); cout << "idel thread number:" << CThreadPool::m_vecIdleThread.size() << endl; cout << "busy thread number:" << CThreadPool::m_vecBusyThread.size() << endl; //cout << "task to be run:" << taskList->size() << endl; task->Run(); //cout << "CThread::thread work" << endl; cout << "tid:" << tid << " idle" << endl; } return (void*)0; } int CThreadPool::AddTask(CTask *task) { this->m_vecTaskList.push_back(task); pthread_cond_signal(&m_pthreadCond); return 0; } int CThreadPool::Create() { for(int i = 0; i < m_iThreadNum;i++) { pthread_t tid = 0; pthread_create(&tid,NULL,ThreadFunc,&m_vecTaskList); m_vecIdleThread.push_back(tid); } return 0; } int CThreadPool::StopAll() { vector::iterator iter = m_vecIdleThread.begin(); while(iter != m_vecIdleThread.end()) { pthread_cancel(*iter); pthread_join(*iter,NULL); iter++; } iter = m_vecBusyThread.begin(); while(iter != m_vecBusyThread.end()) { pthread_cancel(*iter); pthread_join(*iter,NULL); iter++; } return 0; } 简单示例： ××××××××test.cpp #include "CThread.h" #include using namespace std; class CWorkTask: public CTask { public: CWorkTask() {} int Run() { cout << (char*)this->m_ptrData << endl; sleep(10); return 0; } }; int main() { CWorkTask taskObj; char szTmp[] = "this is the first thread running,haha success"; taskObj.SetData((void*)szTmp); CThreadPool threadPool(10); for(int i = 0;i < 11;i++) { threadPool.AddTask(&taskObj); } while(1) { sleep(120); } return 0; }