一、适用场景
首先,必须明确一点,线程池不是万能的,它有其特定的使用场景。使用线程池是为了减小线程本身的开销对应用性能所产生的影响,但是其 前提是线程本身创建、销毁的开销和线程执行任务的开销相比是不可忽略的 。如果线程本身创建、销毁的开销对应用程序的性能可以忽略不计,那么使用/不使用线程池对程序的性能并不会有太大的影响。
线程池通常适合以下几种场景:
①、单位时间内处理的任务频繁,且任务时间较短
②、对实时性要求较高。如果接收到任务之后再创建线程,可能无法满足实时性的要求,此时必须使用线程池。
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冲击,此时使用传统方法,则必须不停的大量创建、销毁线程。此时采用动态线程池可以避免这种情况的发生。
二、代码实现
2.1 头文件
#if !defined(__THREAD_POOL_H__)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <memory.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
// 布尔类型
typedef int bool;
#define false (0)
#define true (1)
/* 线程任务链表 */
typedef struct _thread_worker_t
{
void *(*process)(void *arg); /* 线程处理的任务 */
void *arg; /* 任务接口参数 */
struct _thread_worker_t *next;/* 下一个节点 */
}thread_worker_t;
/* 线程池对象 */
typedef struct
{
pthread_mutex_t queue_lock; /* 队列互斥锁 */
pthread_cond_t queue_ready; /* 队列条件锁 */
thread_worker_t *head; /* 任务队列头指针 */
bool isdestroy; /* 是否已销毁线程 */
pthread_t *threadid; /* 线程ID数组 —动态分配空间 */
int num; /* 线程个数 */
int queue_size; /* 工作队列当前大小 */
}thread_pool_t;
/* 函数声明 */
extern int thread_pool_init(thread_pool_t **pool, int num);
extern int thread_pool_add_worker(thread_pool_t *pool, void *(*process)(void *arg), void *arg);
extern int thread_pool_destroy(thread_pool_t *pool);
#endif /*__THREAD_POOL_H__*/
2.2 函数实现
/*************************************************************
**功 能:线程池的初始化
**参 数:
** pool:线程池对象
** num :线程池中线程个数
**返回值:0:成功 !0: 失败
*************************************************************/
int thread_pool_init(thread_pool_t **pool, int num)
{
int idx = 0;
/* 为线程池分配空间 */
*pool = (thread_pool_t*)calloc(1, sizeof(thread_pool_t));
if(NULL == *pool)
{
return -1;
}
/* 初始化线程池 */
pthread_mutex_init(&((*pool)->queue_lock), NULL);
pthread_cond_init(&((*pool)->queue_ready), NULL);
(*pool)->head = NULL;
(*pool)->num = num;
(*pool)->queue_size = 0;
(*pool)->isdestroy = false;
(*pool)->threadid = (pthread_t*)calloc(1, num*sizeof(pthread_t));
if(NULL == (*pool)->threadid)
{
free(*pool);
(*pool) = NULL;
return -1;
}
/* 依次创建线程 */
for(idx=0; idx<num; idx++)
{
pthread_create(&((*pool)->threadid[idx]), NULL, thread_routine, *pool);
}
return 0;
}
/*************************************************************
**功 能:将任务加入线程池处理队列
**参 数:
** pool:线程池对象
** process:需处理的任务
** arg: process函数的参数
**返回值:0:成功 !0: 失败
*************************************************************/
int thread_pool_add_worker(thread_pool_t *pool, void *(*process)(void *arg), void *arg)
{
thread_worker_t *worker=NULL, *member=NULL;
worker = (thread_worker_t*)calloc(1, sizeof(thread_worker_t));
if(NULL == worker)
{
return -1;
}
worker->process = process;
worker->arg = arg;
worker->next = NULL;
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
member = pool->head;
if(NULL != member)
{
while(NULL != member->next) member = member->next;
member->next = worker;
}
else
{
pool->head = worker;
}
pool->queue_size++;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready));
return 0;
}
/*************************************************************
**功 能:线程池的销毁
**参 数:
** pool:线程池对象
**返回值:0:成功 !0: 失败
*************************************************************/
int thread_pool_destroy(thread_pool_t *pool)
{
int idx = 0;
thread_worker_t *member = NULL;
if(false != pool->isdestroy)
{
return -1;
}
pool->isdestroy = true;
pthread_cond_broadcast(&(pool->queue_ready));
for(idx=0; idx<pool->num; idx++)
{
pthread_join(pool->threadid[idx], NULL);
}
free(pool->threadid);
pool->threadid = NULL;
while(NULL != pool->head)
{
member = pool->head;
pool->head = member->next;
free(member);
}
pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
free(pool);
return 0;
}
/*************************************************************
**功 能:线程池各个线程入口函数
**参 数:
** arg:线程池对象
**返回值:0:成功 !0: 失败
*************************************************************/
static void *thread_routine(void *arg)
{
thread_worker_t *worker = NULL;
thread_pool_t *pool = (thread_pool_t*)arg;
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
while((false == pool->isdestroy) && (0 == pool->queue_size))
{
pthread_cond_wait(&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
}
if(false != pool->isdestroy)
{
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
pthread_exit(NULL);
}
pool->queue_size--;
worker = pool->head;
pool->head = worker->next;
pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
/* 执行队列中的任务 */
(*(worker->process))(worker->arg);
free(worker);
worker = NULL;
}
}
学习版:https://www.cnblogs.com/cthon/p/9085026.html
通用版代码:https://www.cnblogs.com/cthon/p/9097007.html
难度升级版代码:https://www.cnblogs.com/cthon/p/9085623.html
转载于:https://www.cnblogs.com/cthon/p/9097007.html
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