Linux进程池与线程池以及线程池的简单实现

发布时间：2022-10-27 12:49:40 所属栏目：Linux 来源：

导读：　　通过动态创建子进程（或者子线程）来实现并发服务器的。这样做有如下缺点：

　　1、动态创建进程（或线程）是比较耗费时间的，这将导致较慢的客户响应。

　　2、动态创建的子进程（或子线程）通常只用来

　　通过动态创建子进程（或者子线程）来实现并发服务器的。这样做有如下缺点：

　　1、动态创建进程（或线程）是比较耗费时间的，这将导致较慢的客户响应。

　　2、动态创建的子进程（或子线程）通常只用来为一个客户服务（除非我们做特殊处理），这将导致系统上产生大量的细微进程（或者线程）。进程（或者线程）间的切换消费大量CPU时间。

　　3、动态创建的子进程是当前进程的完整映像。当前进程必须谨慎地管理其分配的文件描述符和堆内存等系统资源，从而使系统的可用资源急剧下降线程池linux，进而影响服务器的性能。

　　4、由于系统的资源有限，能够创建的子进程（或线程）的数量有限，所以响应客户端请求的数量有上限。

　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　/*
　　*线程池里所有运行和等待的任务都是一个CThread_worker
　　*由于所有任务都在链表里，所以是一个链表结构
　　*/
　　typedef struct worker
　　{
　　    /*回调函数，任务运行时会调用此函数，注意也可声明成其它形式*/
　　    void *(*process) (void *arg);
　　    void *arg;/*回调函数的参数*/
　　    struct worker *next;
　　} CThread_worker;
　　/*线程池结构*/
　　typedef struct
　　{
　　    pthread_mutex_t queue_lock;
　　    pthread_cond_t queue_ready;
　　    /*链表结构，线程池中所有等待任务*/
　　    CThread_worker *queue_head;
　　    /*是否销毁线程池*/
　　    int shutdown;
　　    pthread_t *threadid;
　　    /*线程池中允许的活动线程数目*/
　　    int max_thread_num;
　　    /*当前等待队列的任务数目*/
　　    int cur_queue_size;
　　} CThread_pool;
　　int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg);
　　void *thread_routine (void *arg);
　　static CThread_pool *pool = NULL;
　　void pool_init (int max_thread_num)
　　{
　　    pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));
　　    pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);
　　    pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);
　　    pool->queue_head = NULL;
　　    pool->max_thread_num = max_thread_num;
　　    pool->cur_queue_size = 0;
　　    pool->shutdown = 0;
　　    pool->threadid =
　　        (pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));
　　    int i = 0;
　　    for (i = 0; i < max_thread_num; i++)
　　    {
　　        pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine,
　　                NULL);
　　    }
　　}
　　/*向线程池中加入任务*/

　　int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg)
　　{
　　    /*构造一个新任务*/
　　    CThread_worker *newworker =
　　        (CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));
　　    newworker->process = process;
　　    newworker->arg = arg;
　　    newworker->next = NULL;/*别忘置空*/
　　    pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
　　    /*将任务加入到等待队列中*/
　　    CThread_worker *member = pool->queue_head;
　　    if (member != NULL)
　　    {
　　        while (member->next != NULL)
　　            member = member->next;
　　        member->next = newworker;
　　    }
　　    else
　　    {
　　        pool->queue_head = newworker;
　　    }
　　    assert (pool->queue_head != NULL);
　　    pool->cur_queue_size++;
　　    pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
　　    /*好了，等待队列中有任务了，唤醒一个等待线程；
　　    注意如果所有线程都在忙碌，这句没有任何作用*/
　　    pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
　　    return 0;
　　}
　　/*销毁线程池，等待队列中的任务不会再被执行，但是正在运行的线程会一直
　　把任务运行完后再退出*/
　　int pool_destroy ()
　　{
　　    if (pool->shutdown)
　　        return -1;/*防止两次调用*/
　　    pool->shutdown = 1;
　　    /*唤醒所有等待线程，线程池要销毁了*/
　　    pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));
　　    /*阻塞等待线程退出，否则就成僵尸了*/
　　    int i;
　　    for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)
　　        pthread_join (pool->threadid[i], NULL);
　　    free (pool->threadid);
　　    /*销毁等待队列*/
　　    CThread_worker *head = NULL;
　　    while (pool->queue_head != NULL)
　　    {
　　        head = pool->queue_head;
　　        pool->queue_head = pool->queue_head->next;
　　        free (head);
　　    }
　　    /*条件变量和互斥量也别忘了销毁*/
　　    pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
　　    pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
　　    free (pool);
　　    /*销毁后指针置空是个好习惯*/
　　    pool=NULL;
　　    return 0;
　　}
　　void* thread_routine (void *arg)
　　{

　　    printf ("starting thread 0x%x/n", pthread_self ());
　　    while (1)
　　    {
　　        pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
　　        /*如果等待队列为0并且不销毁线程池，则处于阻塞状态; 注意
　　        pthread_cond_wait是一个原子操作，等待前会解锁，唤醒后会加锁*/
　　        while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown)
　　        {
　　            printf ("thread 0x%x is waiting/n", pthread_self ());
　　            pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
　　        }
　　        /*线程池要销毁了*/
　　        if (pool->shutdown)
　　        {
　　            /*遇到break,continue,return等跳转语句，千万不要忘记先解锁*/
　　            pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
　　            printf ("thread 0x%x will exit/n", pthread_self ());
　　            pthread_exit (NULL);
　　        }
　　        printf ("thread 0x%x is starting to work/n", pthread_self ());
　　        /*assert是调试的好帮手*/
　　        assert (pool->cur_queue_size != 0);
　　        assert (pool->queue_head != NULL);
　　        /*等待队列长度减去1，并取出链表中的头元素*/
　　        pool->cur_queue_size--;
　　        CThread_worker *worker = pool->queue_head;
　　        pool->queue_head = worker->next;
　　        pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
　　        /*调用回调函数，执行任务*/
　　        (*(worker->process)) (worker->arg);
　　        free (worker);
　　        worker = NULL;
　　    }
　　    /*这一句应该是不可达的*/
　　    pthread_exit (NULL);
　　}
　　void* myprocess (void *arg)
　　{
　　    printf ("threadid is 0x%x, working on task %d/n", pthread_self (),*(int *) arg);
　　    sleep (1);/*休息一秒，延长任务的执行时间*/
　　    return NULL;
　　}
　　int main ()
　　{
　　    pool_init (3);/*线程池中最多三个活动线程*/
　　    /*连续向池中投入10个任务*/
　　    int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);
　　    int i;
　　    for (i = 0; i < 10; i++)
　　    {
　　        workingnum[i] = i;
　　        pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);
　　    }
　　    /*等待所有任务完成*/
　　    sleep (5);
　　    /*销毁线程池*/
　　    pool_destroy ();
　　    free (workingnum);
　　    return 0;
　　}

（编辑：云计算网_汕头站长网）

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