【牛客网C++服务器项目学习】Day14-线程池类的封装

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day14

1.环境配置

不知道有多少小伙伴和我一样，在之前的.c文件中，包含各种头文件进行编写不会产生报错，但是.h头文件中包含头文件就会报告【找不到源文件】的错误。产生错误的原因很简单：没有安装g++编译器。在linux的终端输入命令yum install gcc-c++即可（我的linux用的是centos）

1. 线程池实现

线程池的优势：在传统的服务器开发中，面对一个客户端请求，通常是创建一个线程去处理请求，请求结束之后，销毁线程。也就是我们说的“即时创建，即时销毁”，这对于FTP，SMTP这些需要建立长时间连接，接收和发送数据的客户端请求来说，没有什么问题。但是随着互联网技术的发展，越来越多的短时、高频的连接请求需要得到满足（购物平台、“西安一码通”），过去的这种开发模式不再能满足当下的需求。

对于一个线程，有三个状态：创建、执行、销毁。对应三个时间：T1、T2、T3。要想提高高并发请求的响应速度和效率，势必要降低T1和T3在总时间的占比。线程池技术也就孕育而生了。

线程池技术是当下池化技术的一种，其他的池化技术还有：内存池等等。线程池技术的含义也很好理解，服务器提前创建好一些线程，放在一个“池子”中，当有工作任务到达后，从线程池中取出一个线程分配给当前的工作任务。任务结束后再返回给线程池。

线程池技术的优点有：

• 提高服务器的响应速度和执行效率
• 能够减少创建的线程个数。

线程池适用的场合：

• 单位时间内处理任务频繁而且任务处理时间短
• 对实时性要求比较高。

线程池的设计：

在服务器的开发设计中，通常需要自己编写一个线程池类。其实一个基本的线程类的设计要点很简单，可以理解为一个被封装的生产者/消费者模型。在设计线程池类的时候，需要掌握以下几点要素：

• 工作队列：工作队列就是线程池中的线程s。用于存放线程池中的线程s的数据结构可以是队列，也可以是数组链表等。为了简单，可以用一个数组保存线程号记录线程池的线程s

• 任务队列：任务队列就是线程需要执行的任务——函数。创建线程需要调用pthread_create，这个函数的第三个参数需要传递一个回调函数，在回调函数中线程可以执行对应的任务。因此，我们可以使用一个数据结构：队列、链表、数组存放不同的回调函数吗，让线程去获取内存中存放的函数（资源）。

• 回调函数：这个其实算是这个线程池类开发的技巧？大家都知道，我们需要在任务函数到来之前创建线程，并将回调函数作为参数传递到pthread_create中去。pthread_create中的回调函数已经无法更改，为了让线程执行不同的函数，能够实现这个需求的办法就是——在回调函数中调用不同的函数！

• 同步机制：如果你能看到前面的三点，自然而然的就会想到，其实线程池就是创建了一堆线程，然后让线程去访问内存中的资源，这里的资源指的是不同任务对应的函数，同时我们可以通过线程池类的接口，向线程池中添加任务。这不就是典型的生产者和消费者模型吗？只不过我们在编写典型的生产者/消费者模型时，资源时内存中的一个变量/数值，线程池中的资源是一个个函数。多个线程访问同一块资源，势必需要设置线程同步机制，在这里我们可以使用条件变量+互斥锁、信号量。一般都是使用信号量。

其实线程池就是一个典型的生产者/消费者模型，从这个核心点出发，你就能看懂【牛客网—高老师】写的代码，并这其基础上做出自己的修改。网上也有很多用C++实现的线程池，大体思路都是一样的，不过由于C++有很多的奇淫技巧，大佬的代码一时半会可能看不懂。