简单的线程池（五）

笔者在 《简单的线程池（四）》 中采用了非阻塞的（nonblocking）线程同步方式，在此文中笔者将采用阻塞的（blocking）线程同步方式（参考 《简单的线程池（二）》) 实现相同特性的线程池。

本文不再赘述与 《简单的线程池（二）》、《简单的线程池（四）》 相同的内容。如有不明之处，请参考该博客。

◆ 实现

以下代码给出了此线程池的实现，（blocking_unique_pool.h）

class Thread_Pool {

  private:

    struct Task_Wrapper { ...
    	
    };

    atomic<bool> _suspend_;
    atomic<bool> _done_;
    unsigned _workersize_;
    thread* _workers_;
    Blocking_Queue<Task_Wrapper>* _workerqueues_;            // #1

    void work(unsigned index) {
        Task_Wrapper task;
        while (!_done_.load(memory_order_acquire)) {
            _workerqueues_[index].pop(task);
            task();
            while (_suspend_.load(memory_order_acquire))
                std::this_thread::yield();
        }
    }

    void stop() {
        size_t remaining = 0;
        _suspend_.store(true, memory_order_release);
        for (unsigned i = 0; i < _workersize_; ++i)
            remaining += _workerqueues_[i].size();
        _suspend_.store(false, memory_order_release);
        for (unsigned i = 0; i < _workersize_; ++i)
            while (!_workerqueues_[i].empty())
                std::this_thread::yield();
        std::fprintf(stderr, "\n%zu tasks remain before destructing pool.\n", remaining);
        _done_.store(true, memory_order_release);
        for (unsigned i = 0; i < _workersize_; ++i)
            _workerqueues_->push([] {});                        // #2
        for (unsigned i = 0; i < _workersize_; ++i)
            if (_workers_[i].joinable())
                _workers_[i].join();
        delete[] _workers_;
        delete[] _workerqueues_;
    }

  public:
    Thread_Pool() : _suspend_(false), _done_(false) {
        try {
            _workersize_ = thread::hardware_concurrency();
            _workers_ = new thread[_workersize_]();
            _workerqueues_ = new Blocking_Queue<Task_Wrapper>[_workersize_]();
            for (unsigned i = 0; i < _workersize_; ++i)
                _workers_[i] = thread(&Thread_Pool::work, this, i);
        } catch (...) {
            stop();
            throw;
        }
    }
    ~Thread_Pool() {
        stop();
    }

    template<class Callable>
    future<typename std::result_of<Callable()>::type> submit(Callable c) {
        typedef typename std::result_of<Callable()>::type R;
        packaged_task<R()> task(c);
        future<R> r = task.get_future();
        _workerqueues_[std::rand() % _workersize_].push(std::move(task));
        return r;
    }

};

此线程池采用阻塞式的任务队列存放线程池用户提交的任务（#1）。为了避免发生 《简单的线程池（二）》 中提及的死锁问题，在主线程调用工作线程的 join() 函数之前，向每个任务队列中放入一个假任务（#2），确保各个工作线程都能退出循环等待。

◆ 逻辑

以下类图展现了此线程池的代码主要逻辑结构。它与 《简单的线程池（二）》 中的线程池的区别在于 Thread_Pool 类到 Blocking_Queue<> 类的多重性由 1 变为 1..* 。

线程池用户提交任务与工作线程执行任务的并发过程与 《简单的线程池（二）》 中的一致，此处略。

◆ 验证

验证过程采用了 《简单的线程池（三）》 中定义的的测试用例，对应的测试结果均保存在 [gitee] cnblogs/15676560 中。

◆ 最后

完整的代码与测试数据请参考 [gitee] cnblogs/15676560 。