http://blog.csdn.net/wzjking0929/article/details/20312675
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_lock
pthread_mutex_unlock
pthread_cond_signal
pthread_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
**/
- 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
**/
- class CThreadPool
- {
- private:
- vector<CTask*> m_vecTaskList; //任务列表
- int m_iThreadNum; //线程池中启动的线程数
- static vector<pthread_t> m_vecIdleThread; //当前空闲的线程集合
- static vector<pthread_t> 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
- ************************************************
- 代码:
- ××××××××××××××××××××CThread.h
- #ifndef __CTHREAD
- #define __CTHREAD
- #include <vector>
- #include <string>
- #include <pthread.h>
- 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<CTask*> m_vecTaskList; //任务列表
- int m_iThreadNum; //线程池中启动的线程数
- static vector<pthread_t> m_vecIdleThread; //当前空闲的线程集合
- static vector<pthread_t> 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 <string>
- #include <iostream>
- using namespace std;
- void CTask::SetData(void * data)
- {
- m_ptrData = data;
- }
- vector<pthread_t> CThreadPool::m_vecBusyThread;
- vector<pthread_t> 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<pthread_t>::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<pthread_t>::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<CTask*>* taskList = (vector<CTask*>*)threadData;
- vector<CTask*>::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<pthread_t>::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 <iostream>
- 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;
- }