linux下的线程池

什么时候需要创建线程池呢?简单的说,如果一个应用需要频繁的创建和销毁线程,而任务执行的时间又非常短,这样线程创建和销毁的带来的开销就不容忽视,这时也是线程池该出场的机会了。如果线程创建和销毁时间相比任务执行时间可以忽略不计,则没有必要使用线程池了。

下面是Linux系统下用C语言创建的一个线程池。线程池会维护一个任务链表(每个CThread_worker结构就是一个任务)。
   pool_init()函数预先创建好max_thread_num个线程,每个线程执thread_routine ()函数。该函数中

  1. while (pool->cur_queue_size == 0)
  2. {
  3. pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready),&(pool->queue_lock));
  4. }

表示如果任务链表中没有任务,则该线程出于阻塞等待状态。否则从队列中取出任务并执行。
   
   pool_add_worker()函数向线程池的任务链表中加入一个任务,加入后通过调用pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready))唤醒一个出于阻塞状态的线程(如果有的话)。
   
   pool_destroy ()函数用于销毁线程池,线程池任务链表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。

下面贴出完整代码

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <unistd.h>
  4. #include <sys/types.h>
  5. #include <pthread.h>
  6. #include <assert.h>
  7. /*
  8. *线程池里所有运行和等待的任务都是一个CThread_worker
  9. *由于所有任务都在链表里,所以是一个链表结构
  10. */
  11. typedef struct worker
  12. {
  13. /*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*/
  14. void *(*process) (void *arg);
  15. void *arg;/*回调函数的参数*/
  16. struct worker *next;
  17. } CThread_worker;
  18. /*线程池结构*/
  19. typedef struct
  20. {
  21. pthread_mutex_t queue_lock;
  22. pthread_cond_t queue_ready;
  23. /*链表结构,线程池中所有等待任务*/
  24. CThread_worker *queue_head;
  25. /*是否销毁线程池*/
  26. int shutdown;
  27. pthread_t *threadid;
  28. /*线程池中允许的活动线程数目*/
  29. int max_thread_num;
  30. /*当前等待队列的任务数目*/
  31. int cur_queue_size;
  32. } CThread_pool;
  33. int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg);
  34. void *thread_routine (void *arg);
  35. static CThread_pool *pool = NULL;
  36. void
  37. pool_init (int max_thread_num)
  38. {
  39. pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));
  40. pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);
  41. pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);
  42. pool->queue_head = NULL;
  43. pool->max_thread_num = max_thread_num;
  44. pool->cur_queue_size = 0;
  45. pool->shutdown = 0;
  46. pool->threadid =
  47. (pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));
  48. int i = 0;
  49. for (i = 0; i < max_thread_num; i++)
  50. {
  51. pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine,
  52. NULL);
  53. }
  54. }
  55. /*向线程池中加入任务*/
  56. int
  57. pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg)
  58. {
  59. /*构造一个新任务*/
  60. CThread_worker *newworker =
  61. (CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));
  62. newworker->process = process;
  63. newworker->arg = arg;
  64. newworker->next = NULL;/*别忘置空*/
  65. pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
  66. /*将任务加入到等待队列中*/
  67. CThread_worker *member = pool->queue_head;
  68. if (member != NULL)
  69. {
  70. while (member->next != NULL)
  71. member = member->next;
  72. member->next = newworker;
  73. }
  74. else
  75. {
  76. pool->queue_head = newworker;
  77. }
  78. assert (pool->queue_head != NULL);
  79. pool->cur_queue_size++;
  80. pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
  81. /*好了,等待队列中有任务了,唤醒一个等待线程;
  82. 注意如果所有线程都在忙碌,这句没有任何作用*/
  83. pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
  84. return 0;
  85. }
  86. /*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
  87. 把任务运行完后再退出*/
  88. int
  89. pool_destroy ()
  90. {
  91. if (pool->shutdown)
  92. return -1;/*防止两次调用*/
  93. pool->shutdown = 1;
  94. /*唤醒所有等待线程,线程池要销毁了*/
  95. pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));
  96. /*阻塞等待线程退出,否则就成僵尸了*/
  97. int i;
  98. for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)
  99. pthread_join (pool->threadid[i], NULL);
  100. free (pool->threadid);
  101. /*销毁等待队列*/
  102. CThread_worker *head = NULL;
  103. while (pool->queue_head != NULL)
  104. {
  105. head = pool->queue_head;
  106. pool->queue_head = pool->queue_head->next;
  107. free (head);
  108. }
  109. /*条件变量和互斥量也别忘了销毁*/
  110. pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
  111. pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
  112. free (pool);
  113. /*销毁后指针置空是个好习惯*/
  114. pool=NULL;
  115. return 0;
  116. }
  117. void *
  118. thread_routine (void *arg)
  119. {
  120. printf ("starting thread 0x%x\n", pthread_self ());
  121. while (1)
  122. {
  123. pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
  124. /*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
  125. pthread_cond_wait是一个原子操作,等待前会解锁,唤醒后会加锁*/
  126. while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown)
  127. {
  128. printf ("thread 0x%x is waiting\n", pthread_self ());
  129. pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
  130. }
  131. /*线程池要销毁了*/
  132. if (pool->shutdown)
  133. {
  134. /*遇到break,continue,return等跳转语句,千万不要忘记先解锁*/
  135. pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
  136. printf ("thread 0x%x will exit\n", pthread_self ());
  137. pthread_exit (NULL);
  138. }
  139. printf ("thread 0x%x is starting to work\n", pthread_self ());
  140. /*assert是调试的好帮手*/
  141. assert (pool->cur_queue_size != 0);
  142. assert (pool->queue_head != NULL);
  143. /*等待队列长度减去1,并取出链表中的头元素*/
  144. pool->cur_queue_size--;
  145. CThread_worker *worker = pool->queue_head;
  146. pool->queue_head = worker->next;
  147. pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
  148. /*调用回调函数,执行任务*/
  149. (*(worker->process)) (worker->arg);
  150. free (worker);
  151. worker = NULL;
  152. }
  153. /*这一句应该是不可达的*/
  154. pthread_exit (NULL);
  155. }

下面是测试代码

  1. void *
  2. myprocess (void *arg)
  3. {
  4. printf ("threadid is 0x%x, working on task %d\n", pthread_self (),*(int *) arg);
  5. sleep (1);/*休息一秒,延长任务的执行时间*/
  6. return NULL;
  7. }
  8. int
  9. main (int argc, char **argv)
  10. {
  11. pool_init (3);/*线程池中最多三个活动线程*/
  12. /*连续向池中投入10个任务*/
  13. int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);
  14. int i;
  15. for (i = 0; i < 10; i++)
  16. {
  17. workingnum[i] = i;
  18. pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);
  19. }
  20. /*等待所有任务完成*/
  21. sleep (5);
  22. /*销毁线程池*/
  23. pool_destroy ();
  24. free (workingnum);
  25. return 0;
  26. }

将上述所有代码放入threadpool.c文件中,
在Linux输入编译命令
$ gcc -o threadpool threadpool.c -lpthread

以下是运行结果
starting thread 0xb7df6b90
thread 0xb7df6b90 is waiting
starting thread 0xb75f5b90
thread 0xb75f5b90 is waiting
starting thread 0xb6df4b90
thread 0xb6df4b90 is waiting
thread 0xb7df6b90 is starting to work
threadid is 0xb7df6b90, working on task 0
thread 0xb75f5b90 is starting to work
threadid is 0xb75f5b90, working on task 1
thread 0xb6df4b90 is starting to work
threadid is 0xb6df4b90, working on task 2
thread 0xb7df6b90 is starting to work
threadid is 0xb7df6b90, working on task 3
thread 0xb75f5b90 is starting to work
threadid is 0xb75f5b90, working on task 4
thread 0xb6df4b90 is starting to work
threadid is 0xb6df4b90, working on task 5
thread 0xb7df6b90 is starting to work
threadid is 0xb7df6b90, working on task 6
thread 0xb75f5b90 is starting to work
threadid is 0xb75f5b90, working on task 7
thread 0xb6df4b90 is starting to work
threadid is 0xb6df4b90, working on task 8
thread 0xb7df6b90 is starting to work
threadid is 0xb7df6b90, working on task 9
thread 0xb75f5b90 is waiting
thread 0xb6df4b90 is waiting
thread 0xb7df6b90 is waiting
thread 0xb75f5b90 will exit
thread 0xb6df4b90 will exit
thread 0xb7df6b90 will exit

http://hi.baidu.com/boahegcrmdghots/item/f3ca1a3c2d47fcc52e8ec2e1

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/

linux下的线程池,布布扣,bubuko.com

时间: 2024-08-10 02:11:40

linux下的线程池的相关文章

一个Linux下C线程池的实现

在传统服务器结构中, 常是 有一个总的 监听线程监听有没有新的用户连接服务器, 每当有一个新的 用户进入, 服务器就开启一个新的线程用户处理这 个用户的数据包.这个线程只服务于这个用户 , 当 用户与服务器端关闭连接以后, 服务器端销毁这个线程.然而频繁地开辟与销毁线程极大地占用了系统的资源.而且在大量用户的情况下, 系统为了开辟和销毁线程将浪费大量的时间和资源.线程池提供了一个解决外部大量用户与服务器有限资源的矛盾, 线程池和传统的一个用户对应一个线程的处理方法不同, 它的基本思想就是在程序

Linux下简单线程池的实现

线程池的技术背景 在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源.在Java中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收.所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数,特别是一些很耗资源的对象创建和销毁.如何利用已有对象来服务(不止一个不同的任务)就是一个需要解决的关键问题,其实这就是一些"池化资源"技术产生的原因.比如大家所熟悉的数据库连接池正是遵循这一思想而产生的,本文将介绍的线程池技术同

Linux下简易线程池

线程池简介 简易线程池实现 线程池头文件threadpool.h如下: 1 #ifndef THREADPOOL_H 2 #define THREADPOOL_H 3 4 #include <stdio.h> 5 #include <stdlib.h> 6 #include <unistd.h> 7 #include <pthread.h> 8 9 /** 10 * 线程体数据结构 11 */ 12 typedef struct runner 13 { 14

linux 下c++线程池的简单实现(在老外代码上添加注释)

作为一个c++菜鸟,研究半天这个代码的实现原理,发现好多语法不太熟悉,因此加了一大堆注释,仅供参考.该段代码主要通过继承workthread类来实现自己的线程代码,通过thread_pool类来管理线程池,线程池不能够实现动态改变线程数目,存在一定局限性.目前可能还有缺陷,毕竟c++来封装这个东西,资源释放什么的必须想清楚,比如vector存储了基类指针实现多态,那么如何释放对象仍需要考虑,后续我可能会更进一步修改完善该代码,下面贡献一下自己的劳动成果. #include <pthread.h>

Linux下Java线程详细监控和其dump的分析使用----分析Java性能瓶颈

这里对linux下.sun(oracle) JDK的线程资源占用问题的查找步骤做一个小结: linux环境下,当发现java进程占用CPU资源很高,且又要想更进一步查出哪一个java线程占用了CPU资源时,按照以下步骤进行查找: (一):通过[top -p 12377 -H] 查看java进程的有哪些线程的运行情况:       和通过[jstack 12377 > stack.log]生成Java线程的dump详细信息: 先用top命令找出占用资源厉害的java进程id,如图:# top 如上

C++11下的线程池以及灵活的functional + bind + lamda

利用boost的thread实现一个线程类,维护一个任务队列,以便可以承载非常灵活的调用.这个线程类可以方便的为后面的线程池打好基础.线程池还是动态均衡,没有什么别的.由于minGW 4.7 对 C++11 thread 不支持,所以采用 boost 代替,linux 下是支持的,只是名字空间不同而已,套路都一样.先上代码: [cpp] view plaincopy #include #include <boost/thread/thread.hpp> #include <boost/t

Linux下进程线程,Nignx与php-fpm的进程线程方式

1.进程与线程区别 进程是程序执行时的一个实例,即它是程序已经执行到课中程度的数据结构的汇集.从内核的观点看,进程的目的就是担当分配系统资源(CPU时间.内存等)的基本单位. 线程是进程的一个执行流,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.一个进程由几个线程组成(拥有很多相对独立的执行流的用户程序共享应用程序的大部分数据结构),线程与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. "进程——资源分配的最小单位,线程——程序执行的最小单位" 进程有独立的地

Linux下获取线程ID的方法

Linux下多线程程序发生coredump时,用 gdb /path/to/program/file core 可以看到所有线程 [email protected]:~/test/thread# gdb a.out core GNU gdb (GDB) 7.6.1 Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses

初试Linux下的线程编程

如何创建线程 Linux下一般使用POSIX线程库,也叫pthread.编写线程函数需要注意的是线程函数的返回类型必须是void*:程序编译的时候记得要链接上pthread库,方法:-lpthread 简单的线程程序 下面是简单的线程程序,主程序里创建了2个线程,分别打印不同的信息.每个线程用pthread_create函数来创建.每个线程运行完程序之后,必须使用pthread_join函数来等待线程结束,也就是回收线程.一旦两个线程都退出后,主程序就会退出. #include <stdio.h