一个简单的linux线程池

来源:互联网 时间:2026-02-26 11:57:14 作者:

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  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   **/   C代码   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   **/   Java代码   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   Cpp代码   ************************************************   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;   }  
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