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线程池

epoll不需要多线程的情况下可以实现多个socket交互；

使用了epoll前置服务器访问共享内存不会存在数据安全问题，但是因为单个线程单个进程操作必然会出现，多个socket同时操作，CPU随机轮片执行原则造成例如1000个客户端同时操作，单位之间只允许一个socket执行，起于999个要等待第一个socket完成以后才可以进行执行。 综上所述：开发服务器线程是必须的，线程解决的是多个socket读取到客户端的业务请求，防止数据到共享内存。 1、所谓线程池即存储多（N）个线程 2、服务器使用多少条线程是未知数，使用容器存储线程 3、线程池中分工作队列 a.忙碌队列 b.空闲队列 线程池一开始所有线程必须处于等待状态，等到任务数据唤醒线程。频繁开辟线程和销毁线程会调用内存，频繁使用内存，所以我们想着把线程执行完毕之后保留，用到下一个任务，达到不用重新创建线程和销毁线程。 4、任务队列 要实现线程池就是要实现队列，进行任务的移入和移出。 线程池是预先创建线程的一种技术，线程池在任务还没有到来之前，创建一定数量（N）的线程，放入空闲队列中，这些线程都是出于阻塞状态，不消耗CPU，但是占用较小的内存空间。当新任务到来时，缓冲区选择一个空闲线程，把任务传入此线程中运行，如果缓冲池已经没有空闲线程，则新建若干个线程，当系统比较空闲是，就将大部分线程都一直处于暂停状态，线程池自动销毁一大部分线程，回收系统资源。

服务器工作逻辑

线程池封装引入–如何进行线程池封装

线程池类

① 维护工作者线程队列（包括空闲和忙碌队列） ② 维护一个任务队列 ③ 维护一个线程池调度器指针 线程池调度器（本身也是一个线程），负责线程调度，负责任务分配。 工作者线程类（线程池中的线程类的封装） 任务队列 任务接口（实际的业务逻辑都继承自该接口）

线程池的工作原理：

线程池类至少提供三个接口，初始化线程池，销毁线程池，添加任务接口

① 初始化线程池 开启线程池调度器线程 预先创建N个线程（由线程调度池器类负责创建工作者线程），放入空闲线程队列 指定最大的忙碌状态的线程数 ② 销毁线程池 释放空闲队列中的线程与工作状态中的线程 释放调度器线程 ③ 添加任务 添加一实际任务，但是并没有立刻运行该任务，只是放入任务队列，由线程池调度器从任务队列获取该任务，并从线程池中获得一个线程来运行该任务，这里实际上是一种生产者消费者模型。 线程池调度器包含创建空闲线程、销毁空闲线程接口

线程池调度器本身也是一个线程，主要负责任务调度与线程调度，其工作过程大致如下：

① 从任务队列获取任务，如果队列为空，阻塞等待新任务到来 ② 队列不为空，取出该任务，从空闲线程队列取一线程，如果为空，判断工作者线程数是否达到上限，如果没有，则创建若个空闲线程，否则等待某一任务执行完毕，并且该任务对应的线程归还给线程池 ③ 获得空闲工作者线程，将任务交给工作者线程来处理，工作者线程维护一任务指针，这里只要该指针指向任务，并且唤醒线程 ④ 判断空闲工作者线程数是否超过最大工作者线程数，如果超过，销毁（空闲线程数－允许最大空闲线程数）个线程 A、任务接口是一个抽象类，只有一个虚函数run方法执行的是实际的业务逻辑 B、工作者线程维护一任务指针，工作者线程的任务主要是运行任务对象的run方法。 C、当线程池调度器调度一个工作者线程后，就唤醒工作者线程，并调用run方法来执行实际的业务逻辑，当run方法执行完毕，即业务逻辑处理结束，将工作者线程归还到空闲线程池队列，而不是销毁。这样线程池调度器下一次就有机会调度到该工作者线程。 代码： 先封装任务： CTask.h：

#pragma onceclass CTask{
   protected:	char* Taskname;//任务名称	void* Data;//任务数据public:	CTask(char* Taskname);	~CTask();	void setData(void* data);	virtual int Run()=0;};

CTask.cpp:

#include "CTask.h"#include 
   
    CTask::CTask(char* Taskname){
   	strcpy(this->Taskname, Taskname);	this->Data = NULL;}CTask::~CTask(){
   }void CTask::setData(void* data){
   	this->Data = data;}
   

具体的业务：继承任务

CWorkTask.h:

#pragma once#include "CTask.h"class CWorkTask : public CTask{
   public:	CWorkTask(char * Taskname);	~CWorkTask();	int Run();};

CWorkTask.cpp:

#include "CWorkTask.h"#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      using namespace std;CWorkTask::CWorkTask(char* Taskname):CTask(Taskname){
   }CWorkTask::~CWorkTask(){
   }//子类实现具体的业务逻辑int CWorkTask::Run(){
       cout << (char*)this->Data << endl;    sleep(10);    return 0;}
     
    
   

封装线程池：

Cthreadpoll.h:

#pragma once#include "CTask.h"#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      using namespace std;class Cthreadpoll{
   public:	//初始化线程池的时候，初始化线程池中的线程的数量	Cthreadpoll(int threadNum);//线程池对象构造，传入线程数量	~Cthreadpoll();	int addTask(CTask *task);//增加新任务，将新任务添加到任务队列中	int StopAll();//线程池停止protected:	static int moveToIdle(pthread_t tid);//线程任务执行结束后，将线程加入空闲队列	static int moveTobusy(pthread_t tid);//如果任务，将线程加入到忙碌队列	static void* ThreadFunction(void* threadData);	int Create();//创建所有线程private:	int threadNum;//初始化线程池的时候，初始化线程池中的线程数量	vector
      
        TaskList;//任务队列	static vector
       
         idleThread;//空闲队列	static vector
        
          busyThread;//忙碌队列 static pthread_mutex_t ptheadmutex;//同步的锁对象 static pthread_cond_t pthreadcond;//线程条件变量，等待/唤醒 状态切换};
        
       
      
     
    
   

Cthreadpoll.cpp:

#include "Cthreadpoll.h"//空闲队列vector
   
     Cthreadpoll::idleThread;//忙碌队列vector
    
      Cthreadpoll::busyThread;//同步的锁对象pthread_mutex_t Cthreadpoll::ptheadmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//线程条件变量，等待/唤醒 状态切换pthread_cond_t Cthreadpoll::pthreadcond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/** 线程池对象构造，传入线程数量*/Cthreadpoll::Cthreadpoll(int threadNum){
       this->threadNum = threadNum;    Create();}Cthreadpoll::~Cthreadpoll(){
   }/** 线程任务执行结束后，将线程加入空闲队列*/int Cthreadpoll::moveToIdle(pthread_t tid){
       //遍历忙碌队列，找到该线程    vector
     
      ::iterator busyIter = busyThread.begin();    while (busyIter != busyThread.end())    {
           if (*busyIter == tid)        {
               break;        }        busyIter++;    }    //从忙碌队列中移除    busyThread.erase(busyIter);    //添加到空闲队列    idleThread.push_back(tid);    return 0;}/** 如果有任务，将线程加入到忙碌队列*/int Cthreadpoll::moveTobusy(pthread_t tid){
       //遍历空闲队列，找到该线程    vector
      
       ::iterator idleIter = idleThread.begin();    while (idleIter != idleThread.end())    {
           if (*idleIter == tid)        {
               break;        }        idleIter++;    }    //从空闲队列中移除    idleThread.erase(idleIter);    //添加到忙碌队列    busyThread.push_back(tid);    return 0;}/** 线程执行函数 参数为任务队列*/void* Cthreadpoll::ThreadFunction(void* threadData){
       pthread_t tid = pthread_self();//获取线程自己的id    while (1)    {
           pthread_mutex_lock(&ptheadmutex);        //等待放在线程锁后面        pthread_cond_wait(&pthreadcond,&ptheadmutex);        cout << "线程 tid:" << tid <<"run"<
       
        * taskList = (vector
        
         *)threadData; vector
         
          ::iterator iter = taskList->begin(); while (iter != taskList->end()) { moveTobusy(tid); break; } CTask* task = *iter; taskList->erase(iter); pthread_mutex_unlock(&ptheadmutex); cout << "空闲线程数量:" << Cthreadpoll::idleThread.size()<< endl; cout << "忙碌线程数:" << Cthreadpoll::busyThread.size() << endl; cout << "任务队列数:" << taskList->size() << endl; //执行具体的任务 task->Run(); cout << "任务执行完......" << endl; cout << "tid:" <
          
           <<"空闲l"<< endl; } return nullptr;}/** 创建所有的线程 启动*/int Cthreadpoll::Create(){ //循环创建线程 for (int i = 0; i < this->threadNum; i++) { pthread_t tid = 0; //创建形成，加入到标识符，将任务队列丢到线程中去 pthread_create(&tid, NULL, ThreadFunction,&TaskList); //将线程加入到空闲队列 idleThread.push_back(tid); } return 0;}/** 将新任务添加到任务队列中*/int Cthreadpoll::addTask(CTask* task){ //添加任务都任务队列 this->TaskList.push_back(task); //通知线程可以做事情了 唤醒满足条件的 pthread_cond_signal(&pthreadcond); return 0;}/** 线程池停止*/int Cthreadpoll::StopAll(){ vector
           
            ::iterator iter = idleThread.begin(); while( iter != idleThread.end() ) { //通知系统，该线程可以结束 pthread_cancel(*iter); //等待线程逻辑被执行完毕之后才结束 pthread_join(*iter, NULL); iter++; } iter = busyThread.begin(); while (iter != idleThread.end()) { //通知系统，该线程可以结束 pthread_cancel(*iter); //等待线程逻辑被执行完毕之后才结束 pthread_join(*iter, NULL); iter++; } return 0;}
           
          
         
        
       
      
     
    
   

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