并发编程(9)线程池---高级线程管理

       我们通过创建 std::thread 对象来对线程进行管理。在一些情况下，这种方式不可行，因为需要在线程的整个生命周期中对其进行管理，并根据硬件来确定线程数量，等等。另一种情况是，当使用多线程来解决某个问题时，在某个条件达成的时候，可以提前结束。

       所以从管理线程和任务的机制，两个角度介绍线程池。

一、简单的线程池

　　定义：管理一个任务队列，一个线程队列，然后每次取一个任务分配给一个线程去做，循环往复。作为最简单的线程池，其拥有固定数量的工作线程(通常工作线程数量std::thread::hardware_concurrency() 相同)。当工作需要完成时，可以调用函数将任务挂在任务队列中。每个工作线程都会从任务队列上获取任务，然后执行这个任务，执行完成后再回来获取新的任务。

      简单的线程池：

class thread_pool
{
　　std::atomic_bool done;
　　thread_safe_queue<std::function<void()> > work_queue; // 1   线程安全队列管理任务队列
　　std::vector<std::thread> threads; // 2   工作线程
　　join_threads joiner; // 3  来汇聚所有线程
　　void worker_thread()
　　{
　　　　while(!done) // 4
　　　　{
　　　　　　std::function<void()> task;
　　　　　　if(work_queue.try_pop(task)) // 5  从队列上获取任务
　　　　　　{
　　　　　　　　task(); // 6  执行任务，可在此加上线程数目增加语句。完成任务，增加一个空闲线程数目
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　std::this_thread::yield(); // 7  让线程休息
　　　　　　}
　　　　}
　　}
public:
　　thread_pool():  //列表初始化类
　　done(false),joiner(threads)
　　{
　　　　unsigned const
　　　　thread_count=std::thread::hardware_concurrency(); // 8 获取硬件支持并发数
　　　　try
　　　　{
　　　　　　for(unsigned i=0;i<thread_count;++i)
　　　　　　{
　　　　　　　　threads.push_back(
　　　　　　　　std::thread(&thread_pool::worker_thread,this)); // 9   线程执行于此，每个线程都会执行获取任务的函数。但是，本简单线程池不支持线程的回收循环利用
　　　　　　}                                                   //可以，在回收线程那里加上--thread_count;从而可以多次循环
　　　　}
　　　　catch(...)
　　　　{
　　　　　　done=true; // 10
　　　　　　　throw;
　　　　}
　　}
　　~thread_pool()
　　{
　　　　done=true; // 11
　　}
　　template<typename FunctionType>
　　void submit(FunctionType f)
　　{
　　　　work_queue.push(std::function<void()>(f)); // 12  将函数f包装成一个std::function<void()>实例，推入队列之中
　　}
};

CPU密集型的程序要（cpu个数个+1）个线程就行了，I/O密集型，因为I/O操作不需要访问CPU,所以可以创建多个线程（2*NUM_cpu）.

另一个思路，先创建一定量的线程，当忙碌线程达到总线程的80%时，创建新的线程。

总之线程池通常适合下面的几个场合： 
(1) 单位时间内处理任务频繁而且任务处理时间短 
(2) 对实时性要求较高。如果接受到任务后在创建线程，可能满足不了实时要求，因此必须采用线程池进行预创建。 
(3) 必须经常面对高突发性事件，比如Web服务器，如果有足球转播，则服务器将产生巨大的冲击。此时如果采取传统方法，则必须不停的大量产生线程，销毁线程。此时采用动态线程池可以避免这种情况的发生。

以后填坑@@//TODO