实现一个线程池

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了实现一个线程池，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含4559字，纯文字阅读大概需要7分钟。

内容图文

1.信号量

2.互斥锁

3.条件变量

二.对三个同步机制分别实现一个包装类

#ifdef LOCKER_H
#define LOCKER_H


#include 
#include 

/*信号量的封装*/
class sem
{
public:
    sem()
    {
        if( sem_init( &sem_like, 0, 0))
        {
            throw std::exception();
        }
    }

    ~sem()
    {
        sem_destroy( &sem_like);
    }

    bool wait()
    {
        return sem_wait( &sem_like)== 0;
    }

    bool post()
    {
        return sem_post( &sem_like)== 0;
    }

private:
    sem_t sem_like;
}


/*互斥锁的封装*/
class locker
{
public:
    locker()
    {
        if( pthread_mutex_init( &mutex_like,NULL) !=0)
        {
            throw std::exception();
        }
    }

    ~locker()
    {
        pthread_mutex_destroy( &mutex_like);
    }

    bool lock()
    {
        return pthread_mutex_lock( &mutex_like)== 0;
    }

    bool unlock()
    {
        return pthread_mutex_unlock( &mutex_like);
    }
private:
    pthread_mutex_t mutex_like;
}



/*条件变量的封装*/
class cond
{
public:
    cond()
    {
        if( pthread_mutex_init( &mutex_like,NULL)!= 0)
        {
            throw std::exception;
        }

        if( pthread_cond_init( &cond_like, NULL)!= 0)
        {
            //释放对应的互斥锁
            pthread_mutex_destroy( &mutex_like);
            throw std::exception;
        }
    }

    ~cond()
    {
        pthread_mutex_destroy( &mutex_like);
        pthread_cond_destroy( &cond_like);
    }

    bool wait()
    {
        int flag= 0;
        pthread_mutex_lock( &mutex_like);
        flag= pthread_cond_wait( &cond_like, &mutex_like);
        pthread_mutex_unlock( &mutex_like);
        return flag== 0;

    }

    bool signal()
    {
        return pthread_cond_signal( &cond_like)== 0;
    }

private:
    pthread_mutex_t mutex_like;
    pthread_cond_t cond_like;
}

#endif

动态创建线程十分消耗时间，如果有一个线程池，用户请求到来时，从线程池取一个空闲的线程来处理用户的请求，请求处理完后，线程又变为空闲状态，等待下次被使用。

核心数据结构有两个：线程容器 、请求队列

1.线程容器

这里用一个vector容器来存放线程池里面所有线程的id

2.请求队列

这里用list容器来存放所有请求，请求处理按fifo的顺序

#ifndef THREADPOOL_H
#define THREADPOOL_H

#include 
#include 
#include 
#include 
#include "locker.h"

template< typename T >
class threadpool
{
public:
    threadpool( int thread_number = 8, int max_requests = 10000 );
    ~threadpool();
    bool append( T* request );

private:
    static void* worker( void* arg );
    void run();

private:
    int thread_number_like;//当前线程池中的线程个数
    int max_requests_like;//最大请求数
    //pthread_t* threads_like;
    vector< pthread> threads_like;//线程容器
    std::list< T* > workqueue_like;//请求队列
    locker queuelocker_like;//请求队列的访问互斥锁
    sem queuestat_like;//用于请求队列与空闲线程同步的信号量
    bool stop_like;//结束所有线程，线程池此时没有线程
};

template< typename T >
threadpool< T >::threadpool( int thread_number, int max_requests ) : 
        m_thread_number( thread_number ), m_max_requests( max_requests ), m_stop( false ), m_threads( NULL )
{
    if( ( thread_number <= 0 ) || ( max_requests <= 0 ) )
    {
        throw std::exception();
    }
  
    threads_like.resize( thread_number_like);
    if( thread_number_like!=  threads_like.size() )
    {
        throw std::exception();
    }

    for ( int i = 0; i < thread_number_like; ++i )
    {
        printf( "create the %dth thread\n", i );
        if( pthread_create( &threads_like [i], NULL, worker, this ) != 0 )//创建线程
        {
            threads_like.resize(0);
            throw std::exception();
        }
        if( pthread_detach( m_threads[i] ) )//设置为脱离线程
        {
            threads_like.resize(0);
            throw std::exception();
        }
    }
}

template< typename T >
threadpool< T >::~threadpool()
{
    stop_like = true;
}

template< typename T >
bool threadpool< T >::append( T* request )
{
    queuelocker_like.lock();
    if ( workqueue_like.size() > max_requests_like )
    {
        queuelocker_like.unlock();
        return false;
    }
    workqueue_like.push_back( request );
    queuelocker_like.unlock();
    queuestat_like.post();
    return true;
}

template< typename T >
void* threadpool< T >::worker( void* arg )
{
    threadpool* pool = ( threadpool* )arg;//静态函数要调用动态成员run，必须通过参数arg得到
    pool->run();//线程的执行体
    return pool;
}

template< typename T >
void threadpool< T >::run()
{
    while ( ! m_stop )
    {
        queuestat_like.wait();
        queuelocker_like.lock();
        if ( workqueue_like.empty() )
        {
            queuelocker_like.unlock();
            continue;
        }
        T* request = workqueue_like.front();
        workqueue_like.pop_front();
        queuelocker_like.unlock();
        if ( ! request )
        {
            continue;
        }
        request->process();//执行当前请求所对应的处理函数
    }
}

#endif

注：1.这里的线程池模型中，每一个线程对应一个请求

2.这种方式保证了用户请求的及时处理，对请求的处理函数性能要求更小，因为这种模型并不要求请求处理过程是非堵塞的，因为一个请求的处理时延不会影响到系统对其他请求的处理（当然线程数必须能动态增加）。

3.这种方式对于高并发服务器并不是最优的，类似于nginx的一个进程对应多个用户请求的方式更有优势，nginx模型的优势主要有两个：一：进程数固定，不会因为同时有很多线程或者进程而占用过多的内存。二：nginx的工作进程数一般与cpu的核数一致，并可以把一个进程绑定到一个核上，这样就节省了进程切换或线程切换带来的系统开销

以上就介绍了实现一个线程池，包括了方面的内容，希望对PHP教程有兴趣的朋友有所帮助。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的实现一个线程池全部内容，希望文章能够帮你解决实现一个线程池所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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