POCO C++库学习和分析 -- 线程 (一)
POCO C++库学习和分析 -- 线程 （一）
线程是程序设计中用的非常多的技术，在UI设计，网络通讯设计中广泛使用。在POCO库中，线程模块可以分成6个部分去理解。锁（Lock），线程（Thread），主动对象（ActiveObject），线程池（ThreadPool）, 定时器(Timer)。下面对它们分别介绍。
1． 数据保护-锁
线程是并行计算中比较复杂的技术之一，使用线程去设计问题时，在获取并行的好处时，也产生了racecondition的问题。锁的存在就是为了解决该问题。
POCO库封装了常见的几种锁，Mutex，Semaphore，Event，Scopelock，ReadWriteLock。类图分别如下：
Mutex
Semaphore
类图非常的简单。就不再多说了，有兴趣的朋友可以自己去看。对于不同平台， POCO基本上选择了比较好的实现方式。比如在Mutex的实现时，Window上用的是criticalsection而非mutex。
2． 线程
POCO对不同操作系统的线程进行了分装，使其变成了一个对象。下面是其的类图：
熟悉JAVA的朋友一定会很开心，这不就是JAVA中使用线程的两种形式之一吗。所有的业务逻辑全部在Runnable中。Thread类只负责开始(Start)和停止(Join)两个动作。
来看一下Thread的实现，在C++中底层API (windows下 _beginthreadex, linux下pthread_create)创建线程时必须要求入口函数是个全局或者静态函数，这要求业务具有唯一性。而事实上不同的线程就是为了完成不同业务的，不同对象对应不同线程。那变化时如何被封装至Thread类中呢。答案在下面。
void ThreadImpl::createImpl(Entry ent, void* pData)
{
#if defined(_DLL)
_thread = CreateThread(NULL, _stackSize, ent, pData, 0, &_threadId);
#else
unsigned threadId;
_thread = (HANDLE) _beginthreadex(NULL, _stackSize, ent, this, 0, &threadId);
_threadId = static_cast<DWORD>(threadId);
#endif
if (!_thread)
throw SystemException("cannot create thread");
if (_prio != PRIO_NORMAL_IMPL && !SetThreadPriority(_thread, _prio))
throw SystemException("cannot set thread priority");
}
#if defined(_DLL)
DWORD WINAPI ThreadImpl::callableEntry(LPVOID pThread)
#else
unsigned __stdcall ThreadImpl::callableEntry(void* pThread)
#endif
{
_currentThreadHolder.set(reinterpret_cast<ThreadImpl*>(pThread));
#if defined(_DEBUG) && defined(POCO_WIN32_DEBUGGER_THREAD_NAMES)
setThreadName(-1, reinterpret_cast<Thread*>(pThread)->getName().c_str());
#endif
try
{
ThreadImpl* pTI = reinterpret_cast<ThreadImpl*>(pThread);
pTI->_callbackTarget.callback(pTI->_callbackTarget.pData);
}
catch (Exception& exc)
{
ErrorHandler::handle(exc);
}
catch (std::exception& exc)
{
ErrorHandler::handle(exc);
}
catch (...)
{
ErrorHandler::handle();
}
return 0;
}
在ThreadImpl::createImpl(Entry ent, void* pData)函数中创建线程时beginthreadex带入了this指针，也就是线程对象本身。
_thread = (HANDLE) _beginthreadex(NULL, _stackSize, ent, this, 0, &threadId);
线程对象本身存在一个结构体CallbackData，其中callback指向了真实的业务路口。不同线程对象在初始化时，会被赋值不同的业务入口函数。
而在静态函数callableEntry中，通过调用this指针可以运行真正的业务函数。
ThreadImpl* pTI = reinterpret_cast<ThreadImpl*>(pThread); pTI->_callbackTarget.callback(pTI->_callbackTarget.pData);
最后用一段代码实例来结束吧
#include "Poco/Thread.h"
#include "Poco/Runnable.h"
#include <iostream>
class HelloRunnable: public Poco::Runnable
{
virtual void run()
{
std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
}
};
int main(int argc, char** argv)
{
HelloRunnable runnable;
Poco::Thread thread;
thread.start(runnable);
thread.join();
return 0;
}