一种类似JAVA线程池的C++线程池实现

什么是线程池
线程池（thread pool）是一种线程使用模式。线程过多或者频繁创建和销毁线程会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着管理器分配可并发执行的任务。这避免了在处理短时间任务时创建与销毁线程的代价，以及保证了线程的可复用性。线程池不仅能够保证内核的充分利用，还能防止过分调度。

线程池的实现
   线程池在JAVA平台上已经有成熟的实现方式，本文介绍参考JAVA线程池实现方式实现的C++线程池类库。
   该类库项目的下载地址为：https://github.com/xiaoba-8/mixthread
   该类库中主要的类的关系如下图所示：

线程池类图
   其中，IRuanble为接口类，类似JAVA中的Runnable接口；
   DefulatMutext为访问互斥体类，用于临界资源时的加解锁；
   RootThread为线程实现的基类，定义了线程中的通用的方法；
   CommonThread为一个简单的线程实现类，类似于JAVA中的Thread类；
   DefaultThread类为另一线程实现类，以IRunnable为参数，可将IRunnable转化为线程；
ThreadPool为线程池实现类，类似JAVA中的ThreadPool类。

类库的安装方法

下载类库实现源代码：https://github.com/xiaoba-8/mixthread
进入类库根文件夹依次执行configure，make, make install

类库的使用方法
与JAVA线程池的使用方式相似，首先创建实现IRunnable接口的类，然后交由ThreadPool类实例进行调度即可以。
以下按示例代码：

创建demo_main.cpp文件，代码如下：

#include
#include

class DemoThread: public mix::IRunnable
{
private:
   int id;
public:
   DemoThread(int id)
   {
            this->id = id;
   }

   virtual void Run()
   {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                  usleep(500);
                  printf("Thread %d:loop index %d\n", id, i);
            }
   }

   virtual bool IsDeleteOnFinish()
   {
            return true;
   }

   virtual int Priority()
   {
            return0;
   }

   virtual void SetPriority(int priority)
   {
   }

   virtual void Cancel()
   {
   }
   virtual bool IsCanceled()
   {
            return false;
   }

   virtual void Pause() {}
   virtual void Resume() {}
   virtual bool IsPaused()
   {
            return false;
   }

   virtual std::string GetTaskId()
   {
            return "";
   }

   virtual void TryPause()
   {
   }
};

int main(intargc, char *argv[])
{
   mix::ThreadPool threadPool(10, 20, 5);
   printf("Mix Thread Begin\n");

   for (int i = 0; i < 5; i++)
   {
            threadPool.Execute(newDemoThread(i));
   }

   sleep(1);

   while (threadPool.GetActiveCount() >0)
   {
            sleep(1);
   }

   printf("Mix Thread End\n");
   return 0;
}

执行以下命令进行编译,（假设mixthread安装在/usr/local目录下）

g++ -I/usr/local/include/mixthread -g -O2 demo_main.cpp -pthread-o mix_thread_demo -lmixthread -pthread -Wl,-rpath -Wl,/usr/local/lib

生成执行程序mix_thread_demo

执行结果

执行 ./mix_thread_demo, 显示如下结果
./mix_thread_demo
Mix Thread Begin
Thread 3: loopindex 0
Thread 4: loopindex 0
Thread 2: loopindex 0
Thread 1: loopindex 0
Thread 0: loopindex 0
Thread 4: loopindex 1
Thread 3: loopindex 1
Thread 2: loopindex 1
Thread 1: loopindex 1
Thread 0: loopindex 1
Thread 4: loopindex 2
Thread 3: loopindex 2
Thread 2: loopindex 2
Thread 1: loopindex 2
Thread 0: loopindex 2
Mix Thread End