C++封装POSIX 线程库（六）线程池

线程池有两个主要组件:

1.threads
2.blocking queue

解决的问题是线程创建与销毁带来的开销和通过线程池实现伪异步
过程类似于简单的生产者消费者问题(详见wiki)

Blocking Queue

对应用户添加任务CallBack和线程拿任务执行两个操作,因此需要两个条件变量和一个互斥锁

如果把用户添加任务比做生产者,线程拿任务比做消费者..那么需要两个条件变量就解决了

1.生产者>消费者(防止”撑爆”任务队列)
2.生产者<消费者(没有任务可执行时线程会挂起)

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Threads

线程池由一组线程组成,构造阶段创建一组线程并挂起,每当添加一个任务的时候就notify一个线程执行…
当线程池析构的时候,将这些线程回收….这里有个很大的坑…

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代码

完整代码:https://github.com/NearXdu/ThreadPool

#ifndef __THREADPOLL_H__
#define __THREADPOLL_H__
#include "MutexLock.h"
#include "Condition.h"
#include "Thread.h"
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
class ThreadPool : boost::noncopyable
{
    public:
    typedef boost::function<void()>Task;
    ThreadPool(size_t qsize,size_t nthreads);
    ~ThreadPool();
    void start();
    void stop();
    void addTask(Task t);
    Task getTask();

    bool isStarted()const{return isStarted_;}
    void runInThread();

    private:
    mutable MutexLock mutex_;
    Condition notEmpty_;//blocking queue  full条件变量
    Condition notFull_;//blocking queue empty 条件变量
    size_t queueSize_;//任务队列大小
    std::queue queue_;//任务队列

    size_t threadsNum_;//线程数目
    boost::ptr_vector threads_;//线程池中的线程
    volatile bool isStarted_;

};
#endif


///
#include "ThreadPool.h"
ThreadPool::ThreadPool(size_t q,size_t n)
    :mutex_(),
     notEmpty_(mutex_),
     notFull_(mutex_),
     queueSize_(q),
     threadsNum_(n),
     isStarted_(false)
{}
ThreadPool::~ThreadPool()
{
    if(isStarted_)
    {
    stop();
    }
}


void ThreadPool::stop()
{   
    {
    MutexLockGuard lock(mutex_);
    isStarted_ = false;
    notEmpty_.notifyAll(); //激活所有的线程

    }
    for_each(threads_.begin(),
        threads_.end(),
        boost::bind(&Thread::join, _1));

}
void ThreadPool::addTask(Task t)
{
    if(threads_.empty())
    {
    t();
    }
    else
    {

    MutexLockGuard lock(mutex_);
    while(queue_.size()>=queueSize_&&isStarted_)
        notFull_.wait();
    if(!isStarted_)
        return ;

    queue_.push(std::move(t));
    notEmpty_.notify();
    }
}

ThreadPool::Task ThreadPool::getTask()
{
    MutexLockGuard lock(mutex_);
    while(queue_.empty()&&isStarted_)
    {
    notEmpty_.wait();
    }
    Task t;
    if(!queue_.empty())
    {
    assert(!queue_.empty());
    t=queue_.front();
    queue_.pop();
    notFull_.notify();
    }

    return t;
}

void ThreadPool::runInThread()
{
    while(isStarted_)
    {
    //  std::cout<<"hello runinThread"<
    Task t(getTask());//will blocked until "add" ops
    //assert(t!=NULL);
    if(t)
    {
        t();//run
    }
    }
}

void ThreadPool::start()
{
    isStarted_=true;
    threads_.reserve(threadsNum_);
    for(size_t i=0;inew Thread(boost::bind(
            &ThreadPool::runInThread,this)));

    threads_[i].start();
    }

}