前言：大家周末好，今天给大家带来一篇关于线程池的实现和使用场景的技术文章；相信你在公司的代码中经常看到这个线程池的用法，甚至你可能听过内存池、对象池、连接池等专业术语，反正有很多关于池的专业术语，但是你会发现他们都有一个共同的特点，就是在“屁股”后面多了一个“池”字。池字，简单理解就是用来存东西的，举个简单的例子，可以用它来存游泳池里的水！好吧，后面简单说一下内存池和连接池，后面再回顾。分享给大家，今天我们的主题是线程池。一、线程池的实现：1、为什么要使用线程池？多线程编程，这个大家应该都不陌生。上次有朋友问一个线程占用多少内存的问题，一般按照POSIX标准计算，一个线程大概8M左右，但是我们一般的内存资源是有限的。在进行高并发时，比如多个客户端同时向服务端发送请求：这时候，想想给那么多客户端都分配一块8M左右的内存大小。这是现实的。显然这是行不通的。我们来计算一下：一个线程：8M1024M可以开128个线程，16G内存大小可以开16x128，算下来大概是2048个线程。所以如果一个线程分配给上百万的客户端，内存资源肯定不够用，所以这就涉及到我们的线程池了，这也是我们在这种场景下需要使用线程池的原因！为了帮助大家更好的理解线程池的概念，我们举一个生活中的实际场景；大家去银行存钱或者办理相关业务的时候，这个大家都很熟悉。去银行，一般来说，要在窗口排队等候，等前面的人办理完业务后，才会轮到你办理你想办理的业务。窗口里面有银行工作人员，他们会帮你办理各种业务。轮到你的时候会通知你，你就知道轮到你处理业务了。从专业的角度来说（不专业，打个比方），你处理的业务就是一个任务（也就是一个线程，可以叫任务队列，因为要排队，不可能一次全部执行。任务这么多，任务队列中的任务必须一个一个执行），而银行工作人员相当于从任务队列中取出一个任务执行，可以把银行工作人员看成是执行任务队列；而电子显示通知信息，你可以认为是防止一个窗口一个银行工作人员同时办理多项业务。两个窗口，即两名银行工作人员同时办理一项业务。也就是说，电子显示信息是一个管理组件。任务能否处理，管理银行人员是否开始处理业务任务，防止他们乱来，合理有效地执行任务。那么从上面可以看出，使用线程池的好处：避免线程过多，这样当内存耗尽时，可以将创建的线程放入线程池中。当我们要使用它的时候，可以从线程池中使用一个线程，当线程用完后，再将线程放回线程池中；避免创建和销毁线程的成本。一般的处理步骤是相似的。如果平时仔细看公司代码或者自己实现一个线程池，大概的实现模板如下：component(有序执行管理任务)3.线程池实现结构体定义：taskqueue:structnTask{//使用函数指针存储不同的任务void(*task_func)(structnTask*task);//这个参数作为参数void*user_datafortaskexecution;//链表节点的定义，这里链表用来实现structnTask*prev;structnTask*next;};执行队列：structnWorker{pthread_tthreadid;//线程idinterminate;//表示是否终止任务//表示银行工作人员必须通知执行组件执行任务structnManager*manager;//执行队列还是通过linkedliststructnWorker*prev;structnWorker*next;};注意：如果没有办理业务的人来，银行工作人员只能等待任务的到来，然后执行任务。管理组件：typedefstructnManager{structnTask*task;structnWorker*workers;pthread_mutex_tmutex;//互斥锁pthread_cond_tcond;//条件变量}ThreadPool;链表插入删除模板：//insert#defineLIST_INSERT(item,list)do{\item->prev=NULL;\item->next=list;\if((list)!=NULL)list->prev=item;\list=item;}while(0)//删除#defineLIST_REMOVE(item,list)do{\if(item->prev!=NULL)item->prev->next=item->next;\if(item->next!=NULL)item->next->prev=item->prev;\if(list==item)list=item->netx;\item->prev=item->next=NULL;\}while(0)}4.线程池接口定义如下：1.线程池初始化接口：intnThreadPoolCreate(ThreadPool*pool,intnumWorkers){//参数pool表示线程池，numWorkers表示有多少个任务都在线程池}2.线程池销毁接口：intnThreadPoolDestory(ThreadPool*pool,intnWorker){}3.向线程池添加任务接口：intnThreadPoolPushTask(ThreadPool*pool,structnTask*task){}4.线程回调函数:void*nThreadPoolCallback(void*arg){}2.线程池项目代码：#include#include#include#include//链表插入#defineLIST_INSTER(item,list)do{\item->prev=NULL;\item->next=next;\if(list!=NULL)list->prev=item;\list=item;}while(0)//删除#defineLIST_REMOVE(item,list)do{\if(item->prev!=NULL)item->prev->next=item->next;\if(item->next!=NULL)itme->next->prev=item->prev;\if(list==item)list=item->next;item->prev=item->next=NULL;}while(0)//任务组structnTask{void(*task_funt)(structnTask*task);void*uset_data;structnTask*prev;structnTask*next;};//执行队列structnWorker{pthread_tthreadid;intterminate;structnManager*manager;structnWorker*prev;structnWorker*next;};//管理组件typedefstructnManager{structnTask*tasks;structnWoker*workers;pthread_mutex_tmutex;pthread_cond_tcond;}ThreadPool;//线程回调函数void*nThreadPoolCallback(void*arg){structnWorker*worker=(structnWorker*)arg;while(1){//判断是否有任务pthread_mutex_lock(&worker->manager-mutex);while(worker->manager->tasks==NULL){if(worker-terminate)break;pthread_cond_wait(&worker->manager->cond,&worker->manager->mutex);//如果没有任务，等待任务的到来}if(worker->terminate){pthread_mutex_unlock(&worker->manager->mutex);break;}structnTask*task=worker->manager->tasks;LIST_REMOVE(task,worker->manager->tasks);pthread_mutex_unlock(&worker->manager->mutex);task->task_func(task);}free(worker);}//创建线程池intnThreadPoolCreate(ThreadPool*pool,intnumWorkers){if(pool==NULL)return-1;if(numWorkers<1)numWorkers=1;memset(&pool,0,sizeof(ThreadPool));//开始初始化pthread_cond_tblank_cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;memcpy(&pool->cond,&blank_cond,sizeof(pthread_cond_t));pthread_mutex_tblank_mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;memcpy(&pool->mutex,&blank_mutex,sizeof(pthread_mutex_t));inti=0;//开启线程数，即执行次数任务(i=0;imanager=pool;//创建线程intret=pthread_creat(&worker->pthreadid,NULL,nThreadPoolCallback,worker);if(ret){perror("pthread_create");free(worker);return-3;}LIST_INSERT(worker,pool->workers);}}//线程池销毁intnThreadPoolDestory(ThreadPool*pool,intnWorker){structnWorker*worker=NULL;for(worker=pool->workers;worker!=NULL;worker=worker->next){worker->terminate;}pthread_mutex_lock(&pool->mutex);pthread_cond_broadcast(&pool->cond);//进行广播通知pthread_mutex_unlock(&pool->mutex);pool->workers=NULL;pool->tasks=NULL;}//添加任务到线程池intnThreadPoolPushTask(ThreadPool*pool,structnTask*task){pthread_mutex_lock(&pool->mutex);LIST_INSERTER(task,pool->tasks);pthread_cond_sigal(&pool->cond);//发送信号，有人来处理业务了pthread_mutex_unlock(&pool-mutex);}#if1#defineTHREADPOOL_INIT_COUNT20#defineTASK_INIT_SIZE1000voidtask_entry(structnTask*task){//type//structnTask*task=(structnTask*)task;intidx=*(int*)task->user_data;printf("idx:%d\n",idx);free(task->user_data);free(task);}intmain(void){ThreadPoolpool={0};nThreadPoolCreate(&pool,THREADPOOL_INIT_COUNT);//pool-->memset();inti=0;for(i=0;itask_func=task_entry;task->user_data=malloc(sizeof(int));*(int*)task->user_data=i;nThreadPoolPushTask(&pool,task);}getchar();}代码量有点多，可以多看几遍！本文转载自微信公众号“txp玩Linux”，您可以通过以下二维码关注本文转载，请联系txp玩Linux♂。
