zthread学习 实例十五ZThread库基本结构的规纳

1、四大基类

 Cancelable

Cancelable提供了通用的方法来定义语义，调用了cancel()的Cancelable对象，将被置为disable。调用过cancel()ed的对象不必立即中止工作。通常被cancel()ed的对象尽可能快的继续执行完当前分配给它的工作，然后再变得不可用；但它不能接受任何新分配给它的工作。

cancel()函数：使一个Cancelable对象变为disable状态。拒绝接受新任务，尽可能快的完成当前任务；对一个Cancelable对象多于一次的cancel()操作都是无效的。isCanceled()：查询Cancelable对象是否已经是canceled的状态。

Waitable

Waitable提供了通用的方法来定义语义，一个对象可以通过Waitable的接口来测试其内部状态。其他对象可以wait()一个Waitable对象。在这种情况下，如果调用线程的condition为false将会阻塞此线程。举例，Condition是一个Waitable对象，因此它的wait()是意思是阻塞线程直到有外部激励来改变Condition的内部状态为true。还有Barrier、Executor等。

Lockable

Lockable添加了通用方法acquire()、release()，它不一定是互斥访问的。

 

NonCopyable

一些对象是不能被拷贝的。特别是一些互斥访问的东西，例如，事件对象，队列，信号量等等

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2、Mutex种类

 

Mutex

[定义]：Mutex对象用于串行的访问临界区，通过acquire()进入临界区，release()离开临界区。

[调度方式]：FIFO的顺序。

[异常]：A Mutex will throw a Deadlock_Exception if an attempt to acquire a Mutex more than once is made from the context of the same thread. A Mutex will throw an InvalidOp_Exception if an attempt to release a Mutex is made from the context of a thread that does not currently own that Mutex.

 

FastMutex

[定义]：FastMutex是一个效率稍微好一点非递归互斥锁。它的实现比其他的Mutex类执行速度快，但这样它却牺牲了它的健壮性。它的一个性质是acquire()和tryAcquire()时不会抛出中断异常。

[调度方式]：由操作系统决定。

[异常]：无

 

RecursiveMutex

[定义]：它是一种递归的Mutex，因为它可以在同一个线程中多于一次的aquire()/release()，却不会死锁(抛出Deadlock_Exception异常)

[调度方式]：FIFO的顺序。

[异常]： A Mutex will throw an InvalidOp_Exception if an attempt to release() a Mutex is made from the context of a thread that does not currently own that Mutex.

PriorityMutex

[定义]：PriorityMutex类似于其他的Mutex，不同之处在于它有不同于其他Mutex的调度策略。

[调度方式]：如果多个线程争夺调用acquire()，则按线程优先级的顺序来调度，高优先级的线程先进入。

 

PriorityInheritanceMutex

[定义]：PriorityInheritanceMutex类似于PriorityMutex，不同之处在于它有独特的调度方式。

[调度方式]：也类似于PriorityMutex，高优先级的线程先进入。一个高优先级的线程试图进入acquire(),在即将阻塞优先级的线程时，如果此时这个低优先级的线程已经执行了acquire()，此时它将临时提高线程的优先级来适应这个调度，一直到执行release()后恢复以前的优先级。

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3、Executor的种类

ThreadedExecutor:该执行器为每一个任务创建一个线程，当任务过多时，会导致过多的开销。

PoolExecutor：线程池，以一个有限的线程集来执行提交的任务。预先将开销很大的线程分配工作一次性做完，在可能的时候重用这些线程，这样做可以节省很多时间，因为不会为每一个线程都创建线程。不会因为任务过多而导致过多的开销。适用于有大量的任务请求时使用。

ConcurrentExecutor：类似于PoolExecutor，只是它只会存在一个大小固定的线程。如果多个任务被提交至ConcurrentExecutor，每一个任务都会在上一个任务执行完成之后开始执行完成，所有的任务使用同一个线程。

SynchronousExecutor：类似于ConcurrentExecutor，同一时刻只运行一个任务，串行代替了并发。但SynchronousExecutor不会创建和管理线程，它使用提交任务的线程。

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4、Queue种类

提供了一系列的可以同步get()/put()元素的队列。

BlockingQueue

[定义]：只是简单的实现了线性的访问被添加的元素。

BlockingQueue

[定义]：类似于BlockingQueue，线性的访问被添加的元素，不同在于线程调用next()将会阻塞一直到有一个元素变得可用。

MonitoredQueue

[定义]：只是简单的实现了线性的访问被添加的元素。

[使用方法]：线程调用empty()方法，将会阻塞线程一直到MonitoredQueue为空；线程调用next()方法，也将会阻塞一直到MonitoredQueue有一个元素返回。

BoundedQueue

[定义]：线性的访问一组value,不同于其他队列的是该队列必须初始化为一个因定的大小。

[使用方法]：线程调用empty()方法，将会阻塞线程一直到BoundedQueue为空；线程调用next()方法，也将会阻塞一直到BoundedQueue有一个元素返回；线程调用add()方法，也将阻塞一直到元素个数小于初始化的大小。

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5、Condition种类

Conditiong ：是一个Waitable对象，用来阻塞一个线程直到某种条件出现，一个Condition对象总是需要一个Lockable对象的协助，这个对象可以是FastMutex、 Mutex、 PriorityMutex、PriorityInheritanceMutex。和其他的对象一样，Condition对Thread::interupt是敏感的，可以用来提前结束wait()。Condition执行过程：进入wait()时，首先执行与之关联的Lockable对象的acquire()操作，wait()真正开始时，这个Lockable对象执行release()。

PriorityCondition:是一个对线程优先级敏感的Condition。它的调度受线程优先级高低影响。

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6、异常种类

Synchronization_Exception: 所有异常类的基类，一般用于在开启线程地方来捕捉所有可能异常（注意：异常是不能跨线程传递的，每个线程须自己处理自己的异常）。

Interrupted_Exception： 用来描述一个阻塞线程的interrupted操作，一般用作于阻塞线程的退出的一种方式，即以抛异常的方式结束线程。

Deadlock_Exception： 侦测到死锁发生时抛出。

InvalidOp_Exception： 一个非法的操作时抛出。

Initialization_Exception: 在创建一个同步对象时，如果没有足够的资源来分配给它时抛出此异常。

Cancellation_Exception: 通过对象的Canceled()操作抛出。

Timeout_Exception： 不需要提供出错信息，在操作时间最后超时抛出。

NoSuchElement_Exception： 最后一次操作在各种Queue中没有一个Item时抛出。

InvalidTask_Exception： 在任务变成无效时抛出。(例如：为NULL，或Task没有重载run()方法)

BrokenBarrier_Exception： 因为线程集中的一个线程因为已经中断(interrupt()),而breakn了Barrier对象时抛出。

Future_Exception: 一个未知的异常。

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7、Singleton(单件)

使用static来达到唯一的目的，使用方法举例：int* p = Singleton<int>::instance();