muduo网络库源码学习————线程池实现
muduo库里面的线程池是固定线程池，即创建的线程池里面的线程个数是一定的，不是动态的。线程池里面一般要包含线程队列还有任务队列，外部程序将任务存放到线程池的任务队列中，线程池中的线程队列执行任务，也是一种生产者和消费者模型。muduo库中的线程池源码如下：
线程池头文件ThreadPool.h
//线程池
// Use of this source code is governed by a BSD-style license
// that can be found in the License file.
//
// Author: Shuo Chen (chenshuo at chenshuo dot com)
#ifndef MUDUO_BASE_THREADPOOL_H
#define MUDUO_BASE_THREADPOOL_H
#include <muduo/base/Condition.h>
#include <muduo/base/Mutex.h>
#include <muduo/base/Thread.h>
#include <muduo/base/Types.h>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <boost/ptr_container/ptr_vector.hpp>
#include <deque>
//固定线程池，创建的线程个数是一定的
namespace muduo
{
class ThreadPool : boost::noncopyable
{
public:
typedef boost::function<void ()> Task;
explicit ThreadPool(const string& name = string());
~ThreadPool();
//启动线程池
void start(int numThreads);
//关闭线程池
void stop();
//运行任务，往线程池当中的任务队列添加任务
void run(const Task& f);
private:
//线程池当中的线程要执行的函数
void runInThread();
//获取任务
Task take();
MutexLock mutex_;//和条件变量配合使用的互斥锁
Condition cond_;//条件变量用来唤醒线程池中的线程队列来执行任务
string name_;//线程池名称
boost::ptr_vector<muduo::Thread> threads_;//存放线程指针
std::deque<Task> queue_;//任务队列
bool running_;//线程池是否处于运行的状态
};
}
#endif
线程池实现文件ThreadPool.cc
// Use of this source code is governed by a BSD-style license
// that can be found in the License file.
//
// Author: Shuo Chen (chenshuo at chenshuo dot com)
#include <muduo/base/ThreadPool.h>
#include <muduo/base/Exception.h>
#include <boost/bind.hpp>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
using namespace muduo;
//构造函数参数为线程池的名称
ThreadPool::ThreadPool(const string& name) : mutex_(),cond_(mutex_), name_(name),running_(false)
{
}
ThreadPool::~ThreadPool()
{
if (running_)
{//如果线程池处于运行状态，则停止线程池
stop();
}
}
//启动固定的线程池
void ThreadPool::start(int numThreads)
{
assert(threads_.empty());//断言当前线程池为空
running_ = true;//置线程池处于运行的状态
threads_.reserve(numThreads);//预留这么多个空间
for (int i = 0; i < numThreads; ++i)
{//for循环创建线程
char id[32];
//线程号
snprintf(id, sizeof id, "%d", i);
//创建线程并存放线程指针，绑定的函数为runInThread
threads_.push_back(new muduo::Thread(boost::bind(&ThreadPool::runInThread, this), name_+id));
threads_[i].start();//启动线程，即runInThread函数执行
}
}
//关闭线程池
void ThreadPool::stop()
{
{
MutexLockGuard lock(mutex_);
running_ = false;//running置为false
cond_.notifyAll();//通知所有线程
}
//等待线程退出
for_each(threads_.begin(),threads_.end(),boost::bind(&muduo::Thread::join, _1));
}
//添加任务
void ThreadPool::run(const Task& task)
{//将任务添加到线程池当中的任务队列
if (threads_.empty())//如果线程池当中的线程是空的
{
task();//直接执行任务
}
else//否则添加
{
MutexLockGuard lock(mutex_);
queue_.push_back(task);
cond_.notify();//通知队列当中有任务了
}
}
//获取任务函数
ThreadPool::Task ThreadPool::take()
{//加锁保护
MutexLockGuard lock(mutex_);
// always use a while-loop, due to spurious wakeup
//如果队列为空并且处于运行的状态
while (queue_.empty() && running_)
{
cond_.wait();//等待
}
Task task;//定义任务变量，Task是一个函数类型
if(!queue_.empty())//有任务到来
{
task = queue_.front();//取出任务
queue_.pop_front();//弹出任务
}
return task;//返回任务
}
void ThreadPool::runInThread()
{
try//可能发生异常
{
while (running_)
{//获取任务
Task task(take());
if (task)//如果任务非空
{
task();//执行任务
}
}
}
catch (const Exception& ex)//异常捕获
{
fprintf(stderr, "exception caught in ThreadPool %s\n", name_.c_str());
fprintf(stderr, "reason: %s\n", ex.what());
fprintf(stderr, "stack trace: %s\n", ex.stackTrace());
abort();
}
catch (const std::exception& ex)
{
fprintf(stderr, "exception caught in ThreadPool %s\n", name_.c_str());
fprintf(stderr, "reason: %s\n", ex.what());
abort();
}
catch (...)
{
fprintf(stderr, "unknown exception caught in ThreadPool %s\n", name_.c_str());
throw; // rethrow
}
}下面是测试代码：
ThreadPool_test.cc
//线程池测试代码
#include <muduo/base/ThreadPool.h>
#include <muduo/base/CountDownLatch.h>
#include <muduo/base/CurrentThread.h>
#include <boost/bind.hpp>
#include <stdio.h>
void print()
{//简单地打印tid
printf("tid=%d\n", muduo::CurrentThread::tid());
}
void printString(const std::string& str)
{
printf("tid=%d, str=%s\n", muduo::CurrentThread::tid(), str.c_str());
}
int main()
{//创建一个线程池
muduo::ThreadPool pool("MainThreadPool");
//5个线程的线程池
pool.start(5);
//添加了2个任务运行print
pool.run(print);
pool.run(print);
//添加了100个任务
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
char buf[32];
snprintf(buf, sizeof buf, "task %d", i);
//绑定的函数是带参数的
pool.run(boost::bind(printString, std::string(buf)));
}
//创建CountDownLatch对象，计数值count =1，只需执行一个countDown
muduo::CountDownLatch latch(1);
//添加一个任务
pool.run(boost::bind(&muduo::CountDownLatch::countDown, &latch));
//count不为0的时候一直等待
latch.wait();
//关闭线程池
pool.stop();
}执行结果如下：
