一个简单的linux线程池（转-wangchenxicool）

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

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;
}