代码延申应用
8. 线程池与分布式系统的结合
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解释:
- 分布式任务处理类
DistributedTaskHandler
:该类使用了 asio
库来实现网络通信,监听指定端口(这里是 12345),接收远程任务请求。
- 异步接受连接:
startAccept
方法使用 async_accept
异步接受新的连接,当有新连接到来时,调用 handleRequest
方法处理请求。
- 任务处理:
handleRequest
方法使用 async_read_until
异步读取客户端发送的数据,将其作为任务数据。这里简单模拟了任务处理,实际应用中需要根据具体的协议解析任务数据。然后将任务添加到线程池 pool
中执行。
- 多线程运行:在
main
函数中,创建一个单独的线程来运行 DistributedTaskHandler
的 run
方法,主线程可以继续执行其他任务。
9. 线程池与机器学习任务的结合
在机器学习领域,很多任务可以并行化处理,例如数据预处理、模型训练等。我们可以使用线程池来加速这些任务的执行。
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解释:
- 模拟机器学习数据:定义了
MLData
结构体来表示机器学习数据,包含特征向量和标签。
- 数据预处理:
preprocessData
函数模拟了数据预处理过程,对每个特征进行随机缩放,并休眠一段时间模拟处理耗时。
- 模型训练:
trainModel
函数模拟了模型训练过程,休眠一段时间表示训练耗时。
- 并行处理:在
main
函数中,将数据预处理任务添加到线程池中并行执行,使用 std::future
来管理任务的执行结果。等待所有数据预处理任务完成后,再将模型训练任务添加到线程池中执行。
10. 线程池的安全性增强
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解释:
- 构造函数参数检查:在构造函数中,添加了对最小线程数和最大线程数的检查。如果最小线程数小于 0 或者最大线程数小于最小线程数,会抛出
std::invalid_argument
异常,避免创建无效的线程池。
- 任务队列边界检查:在
AddTask
方法中,增加了对任务队列总长度的检查。如果任务队列的总长度达到了预设的最大长度 maxQueueSize
,会抛出 std::runtime_error
异常,防止任务队列无限增长,导致内存溢出。
- 异常处理完善:在
Worker
函数的异常处理部分,可以进一步添加重试逻辑,例如对于一些可重试的异常,可以尝试重新执行任务,提高任务执行的成功率。
11. 线程池的跨平台兼容性优化
虽然 C++ 标准库提供了跨平台的线程和同步机制,但在不同的操作系统上,线程的行为和性能可能会有所差异。为了提高线程池的跨平台兼容性和性能,可以根据不同的操作系统进行一些优化。
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解释:
- 条件编译:使用
#ifdef _WIN32
进行条件编译,根据不同的操作系统选择不同的线程优先级设置方法。在 Windows 系统上,使用 SetThreadPriority
函数设置线程优先级;在其他系统上,使用 pthread_setschedparam
函数设置线程优先级。
- 线程优先级设置:在创建每个工作线程时,调用
setThreadPriority
函数设置线程的优先级。这样可以根据不同的操作系统和任务需求,合理调整线程的优先级,提高线程池的性能。