Linux下如何实现一个线程池?
线程池顾名思义,存储线程的池子。线程池是线程的一种使用模式。在平常业务开发中常规的逻辑是遇到任务然后创建线程去执行。但是线程的频繁创建就类似于内存的频繁申请和销毁,会给操作系统带来大的压力,进而影响整体的性能。所以我们一次申请好一定数量而定线程,然后将线程的管理操作交给线程池,就避免了在短时间内不断创建与销毁线程的代价,线程池不但能够保证内核的充分利用,还能防止过分调度,并根据实际业务情况进行修改。使用线程池的好处
任务到来后立马就有线程去执行任务,节省了创建线程的时间
防止服务器线程过多导致的系统过载问题
相对于进程池,线程池资源占用较少,但是健壮性很差
降低资源消耗,通过重用已经创建的线程来降低线程创建和销毁的消耗
提高线程的可管理性,线程池可以统一管理、分配、调优和监控其中的线程 什么情况下使用线程池
[*]需要大量的线程来完成任务,且完成任务的时间比较短
[*]对性能要求苛刻的应用
[*]接收突发性的大量请求,但不至于使服务器因此产生大量线程的应用
线程不是越多越好
线程的越多,可能会导致线程切换越频繁, 进而还有可能导致程序运行效率降低。多线程程序的运行效率, 是一个正态分布的结果, 线程数量从1开始增加, 随着线程数量的增加, 程序的运行效率逐渐变高, 直到线程数量达到一个临界值, 再次增加线程数量时, 程序的运行效率会减小(主要是由于频繁的线程切换影响线程运行效率)。
线程若不限制数量的创建,线程创建过多,资源耗尽,有程序崩溃的风险
处理一个短时间任务时,线程会频繁创建和销毁,占用系统资源,降低系统性能 Linux如何实现一个线程池
每个任务在放入任务队列时设置好需要处理的数据和处理函数
线程池中的线程负责从任务队列当中获取任务,并进行处理
代码实现过程
创建一个任务类CTask,可以设置处理任务的回调func以及需要处理的数据m_data
创建一个线程池类CThreadPool,成员变量有设置线程池中线程的最大数量thr_max,任务缓冲队列m_queue,互斥量m_mutex,用于实现对缓冲队列的安全性,条件变量m_cond,用于实现线程池中线程的同步
创建任务类
/* 任务类 */
class CTask
{
public:
CTask(){}
~CTask(){}
void SetTask(int data, func handler) // 设置数据和处理接口
{
m_data = data;
m_handler = handler;
}
void Do() // 执行任务
{
return m_handler(m_data);
}
private:
intm_data; // 数据
func m_handler;// 处理接口
};
创建线程池类
/* 创建线程池 */
for (int i = 0; i < m_SumMax; i++)
{
pthread_t tid;
int ret = pthread_create(&tid, NULL, ThrPoolRun, this);
if (ret != 0)
{
printf("thread create error\n");
}
}
任务放入队列
bool TaskPush(CTask &task)
{
pthread_mutex_lock(&m_Mutex);
m_Queue.push(task);
pthread_mutex_unlock(&m_Mutex);
pthread_cond_signal(&m_Mond);
return true;
}
线程池空闲线程从队列获取任务并处理
CThreadPool *p = (CThreadPool*)arg;
while (p->m_bIsRun)
{
pthread_mutex_lock(&p->m_Mutex);
/* 等待任务到来 */
while (p->m_Queue.empty())
{
pthread_cond_wait(&p->m_Mond, &p->m_Mutex);
}
/* 取出任务 */
CTask Task;
Task =p->m_Queue.front();
p->m_Queue.pop();
pthread_mutex_unlock(&p->m_Mutex);
/* 处理任务 */
Task.Do();
}
main函数
void TaskFunc1(int nData)
{
printf("TaskFunc1, ThreadId: %p, nData:%d\n", pthread_self(), nData);
sleep(1);
}
void TaskFunc2(int nData)
{
printf("TaskFunc2, ThreadId: %p, nData:%d\n", pthread_self(), nData);
sleep(1);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
CThreadPool ThreadPool;
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
{
CTask Task;
(0 == (i % 2)) ? Task.SetTask(i, TaskFunc1) : Task.SetTask(i, TaskFunc2);
ThreadPool.TaskPush(Task);// 放入任务队列
}
sleep(3);
return 0;
} 运行结果
10个任务被5个线程分别处理完
线程是不是就跟裸机之中的中断操作类似啊?只是线程是应用在系统之中
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