线程池精讲（pthread pool）_综合

线程池也是多线程的处理方式。是将“生产者”线程提出任务添加到“任务
队列”，然后一些线程自动完成“任务队列”上的任务。多线程编程，创建一个线程，指定去完成某一个任务，等待线程的退出。
虽然能够满足编程需求，但是当我们需要创建大量的线程的时候，在创建
过程以及销毁线程的过程中可能会消耗大量的CPU.增加很大开销。
如： 文件夹的copyWEB服务器的响应。。。。。。。。。线程池就是用来解决类似于这样的一个问题的，可以降低频繁地创建和销毁
线程所带来地开销。线程池技术思路：一般采用预创建线程技术，也就是提前把需要用线程先创建一定数目。这些线程提前创建好了之后，“任务队列”里面假设没有任务，那么就让这些线程休眠，一旦有任务，就唤醒线程去执行任务，任务执行完了，也不需要去销毁线程，直到当你想退出或者是关机时，这个时候，那么你调用销毁线程池地函数去销毁线程。线程完成任务之后不会销毁，而是自动地执行下一个任务。。。。而且，当任务有很多，你可以有函数接口去增加线程数量，当任务较少时，你可以有函数接口去销毁部分线程。。。。。如果，创建和销毁线程的时间对比执行任务的时间可以忽略不计，那么我们在这种情况下面也就没有必要用线程池。“任务队列”是一个共享资源“互斥访问”线程池本质上也是一个数据结构，需要一个结构体去描述它：struct pthread_pool //线程池的实现
{//一般会有如下成员//互斥锁，用来保护这个“任务队列”pthread_mutex_t lock; //互斥锁 //线程条件变量 表示“任务队列”是否有任务pthread_cond_t cond; //条件变量bool shutdown; //表示是否退出程序 bool：类型 false / true//任务队列(链表)，指向第一个需要指向的任务//所有的线程都从任务链表中获取任务 "共享资源"struct task * task_list;//线程池中有多个线程，每一个线程都有tid, 需要一个数组去保存tidpthread_t * tids; //malloc() //线程池中正在服役的线程数，当前线程个数unsigned int active_threads;//线程池任务队列最大的任务数量unsigned int max_waiting_tasks;//线程池任务队列上当前有多少个任务unsigned int cur_waiting_tasks;//......};//任务队列(链表)上面的任务结点，只要能够描述好一个任务就可以了，
//线程会不断地任务队列取任务
struct task  //任务结点 
{// 1. 任务结点表示的任务，“函数指针”指向任务要执行的函数(cp_file)void*(* do_task)(void * arg);//2. 指针，指向任务指向函数的参数(文件描述符)void * arg;//3. 任务结点类型的指针，指向下一个任务struct task * next;
};操作线程池所需要的函数接口:pthread_pool.c pthread_pool.h把“线程池”想象成一个外包公司你需要去完成的就是操作线程池所提供的函数接口。/*init_pool: 线程池初始化函数，初始化指定的线程池中有thread_num个初始线程@pool：指针，指向您要初始化的那个线程池@threa_num: 您要初始化的线程池中开始的线程数量返回值： 成功 0失败 -1
*/int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num)
{//初始化线程池的结构体//初始化线程互斥锁//初始化线程条件变量//创建thread_num个线程，并且让线程去执行任务调配函数，//记录所有线程的tid}/*routine: 任务调配函数。所有线程开始都执行此函数，此函数会不断的从线程池的任务队列中取下任务结点，去执行。任务结点中包含“函数指针” h "函数参数"
*/void * routine(void * arg)
{//arg表示你的线程池的指针while(){//获取线程互斥锁，lock //当线程池没有结束的时候，不断地从线程池的任务队列取下结点//去执行。//释放线程互斥锁，unlock//释放任务结点}
}/*destroy_pool: 销毁线程池，销毁前要保证所有的任务已经完成
*/int destroy_pool(pthread_pool * pool)
{//释放所有空间 等待任务执行完毕(join)。//唤醒所有线程//利用join函数回收每一个线程资源。
}/*add_task：给任务队列增加任务， 把do_task指向的任务(函数指针)和arg指向的参数保存到一个任务结点，添加到pool任务队列中。@pool : 您要添加任务的线程池@do_task ： 您需要添加的任务(cp_file)@arg： 您要执行的任务的参数(文件描述符)
*/int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg)
{//把第二个参数和第三个参数封装成struct task //再把它添加到 pool->task 任务队列中去//注意任务队列是一个共享资源//假如任务后要唤醒等待的线程。
}//如果任务多的时候，往线程池中添加线程  pthread_create
int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);
{//新创建num个线程，让每一个线程去执行线程调配函数//将每一个新创建的线程tid，添加到pool-> tids 
}//如果任务少的时候，减少线程池中线程的数量 pthread_cancel join
int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num)
{//用pthread_cancel取消num个线程 //利用pthread_join函数去回收资源。
}

pthread_pool.c

#include "pthread_pool.h"/*init_pool: 线程池初始化函数，初始化指定的线程池中有thread_num个初始线程@pool：指针，指向您要初始化的那个线程池@threa_num: 您要初始化的线程池中开始的线程数量返回值： 成功 0失败 -1 */int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num)
{
    //初始化线程池的结构体//初始化线程互斥锁pthread_mutex_init(&pool->lock, NULL);//初始化线程条件变量pthread_cond_init(&pool->cond, NULL);pool->shutdown = false ;// 不退出pool->task_list = (struct task*)malloc(sizeof(struct task));pool->tids = (pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t) * MAX_ACTIVE_THREADS);if(pool->task_list == NULL || pool->tids == NULL){
    perror("malloc memery error");return -1;}pool->task_list->next = NULL;//线程池中一开始初始化多少个线程来服役pool->active_threads = threa_num;//表示线程池中最多有多少个任务pool->max_waiting_tasks = MAX_WAITING_TASKS;//线程池中任务队列当前的任务数量pool->cur_waiting_tasks = 0;//创建thread_num个线程，并且让线程去执行任务调配函数，//记录所有线程的tidint i = 0;for(i = 0; i < threa_num; i++){
    int ret = pthread_create(&(pool->tids)[i], NULL, routine, (void*)pool);if(ret != 0){
    perror("create thread error");return -1;}printf("[%lu]:[%s] ===> tids[%d]:[%lu]",pthread_self(),__FUNCTION__, i , pool->tids[i]);}return 0;}/*routine: 任务调配函数。所有线程开始都执行此函数，此函数会不断的从线程池的任务队列中取下任务结点，去执行。任务结点中包含“函数指针” h "函数参数" */void * routine(void * arg)
{
    //arg表示你的线程池的指针while(){
    //获取线程互斥锁，lock //当线程池没有结束的时候，不断地从线程池的任务队列取下结点//去执行。//释放线程互斥锁，unlock//释放任务结点}
}/*destroy_pool: 销毁线程池，销毁前要保证所有的任务已经完成 */int destroy_pool(pthread_pool * pool)
{
    //释放所有空间 等待任务执行完毕(join)。//唤醒所有线程//利用join函数回收每一个线程资源。
}/*add_task：给任务队列增加任务， 把do_task指向的任务(函数指针)和arg指向的参数保存到一个任务结点，添加到pool任务队列中。@pool : 您要添加任务的线程池@do_task ： 您需要添加的任务(cp_file)@arg： 您要执行的任务的参数(文件描述符) */int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg)
{
    //把第二个参数和第三个参数封装成struct task //再把它添加到 pool->task 任务队列中去//注意任务队列是一个共享资源//假如任务后要唤醒等待的线程。
}//如果任务多的时候，往线程池中添加线程 pthread_create
int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);
{
    //新创建num个线程，让每一个线程去执行线程调配函数//将每一个新创建的线程tid，添加到pool-> tids 
}//如果任务少的时候，减少线程池中线程的数量 pthread_cancel join
int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num)
{
    //用pthread_cancel取消num个线程 //利用pthread_join函数去回收资源。
}

pthread_pool.h

#ifndef __PTHREAD_POOL_H__
#define __PTHREAD_POOL_H__//表示线程池中最多有多少个线程
#define MAX_ACTIVE_THREADS 20//表示线程池中最多有多少个任务
#define MAX_WAITING_TASKS 1024//任务队列(链表)上面的任务结点，只要能够描述好一个任务就可以了，
//线程会不断地任务队列取任务
struct task  //任务结点 
{
    // 1. 任务结点表示的任务，“函数指针”指向任务要执行的函数(cp_file)void*(* do_task)(void * arg);//2. 指针，指向任务指向函数的参数(文件描述符)void * arg;//3. 任务结点类型的指针，指向下一个任务struct task * next;
};struct pthread_pool //线程池的实现
{
    //一般会有如下成员//互斥锁，用来保护这个“任务队列”pthread_mutex_t lock; //互斥锁 //线程条件变量 表示“任务队列”是否有任务pthread_cond_t cond; //条件变量bool shutdown; //表示是否退出程序 bool：类型 false / true//任务队列(链表)，指向第一个需要指向的任务//所有的线程都从任务链表中获取任务 "共享资源"struct task * task_list;//线程池中有多个线程，每一个线程都有tid, 需要一个数组去保存tidpthread_t * tids; //malloc() //线程池中正在服役的线程数，当前线程个数unsigned int active_threads;//线程池任务队列最大的任务数量unsigned int max_waiting_tasks;//线程池任务队列上当前有多少个任务unsigned int cur_waiting_tasks;//......};/*init_pool: 线程池初始化函数，初始化指定的线程池中有thread_num个初始线程@pool：指针，指向您要初始化的那个线程池@threa_num: 您要初始化的线程池中开始的线程数量返回值： 成功 0失败 -1 */int init_pool(pthread_pool * pool , unsigned int threa_num);/*routine: 任务调配函数。所有线程开始都执行此函数，此函数会不断的从线程池的任务队列中取下任务结点，去执行。任务结点中包含“函数指针” h "函数参数" */void * routine(void * arg);/*destroy_pool: 销毁线程池，销毁前要保证所有的任务已经完成 */int destroy_pool(pthread_pool * pool);/*add_task：给任务队列增加任务， 把do_task指向的任务(函数指针)和arg指向的参数保存到一个任务结点，添加到pool任务队列中。@pool : 您要添加任务的线程池@do_task ： 您需要添加的任务(cp_file)@arg： 您要执行的任务的参数(文件描述符) */int add_task(pthread_pool *pool,void*(* do_task)(void * arg), void*arg);//如果任务多的时候，往线程池中添加线程 pthread_create
int add_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);//如果任务少的时候，减少线程池中线程的数量 pthread_cancel join
int remove_threads(pthread_pool * pool, unsigned int num);#endif