线程应用（线程池）

待我称王封你为后i 2023-01-16 12:24 152阅读 0赞

# 线程池： #

创建一堆工作线程（有最大数量限制），以及一个线程安全的队列，这些工作线程不断从任务队列取出任务进行处理

优点：

1.  避免资源无限制使用所造成的资源耗尽的风险
2.  避免频繁创建大量线程与销毁所带来的时间成本

实现：

1.  直接在线程入口函数中定义好各种不同类型的处理方法
2.  要处理什么数据，以及数据如何处理由外部传入
3.  核心线程将需要处理的数据以及方法组织成一个任务，抛入线程池
4.  线程池中的工作线程从任务队列中取出线程方法并处理数据

*  设计一个任务类（包含数据，以及处理方法，通过run接口，线程池中的线程获取节点后调用该接口就可以处理数据）run为公有接口封装私有成员函数

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*  设计线程池类（线程（构造函数直接创建）+线程安全任务队列）
 *  私有成员变量：最大线程数，最大队列节点数
 *  创建线程入口函数entry，注意 entry作为入口函数参数仅有一个 ，如果在设计线程池类的过程中将其作为成员函数，存在隐含的this指针，导致入口函数的参数并非一个，不满足入口函数的定义
 *  需要将入口函数entry设置为static成员函数，消除其中隐含的this指针，但此时又存在另外一个问题，导致入口函数无法访问私有成员变量（线程安全任务队列），此时在create线程时将this作为参数传入到入口函数中
 *  线程池类定义任务入池操作，将每一个创建的任务节点放入线程池中，即线程池的任务安全队列中
 *  每次调用任务，通过入口函数entry，将任务节点从线程池的队列中出队，然后调用run接口处理数据
 *  在任务安全队列，取任务 放任务的过程需要加锁保护（BlockQueue）,在调用run不需要加锁保护，因为取出不同的任务节点，调用不同的run接口，与其他线程不存在竞争

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线程安全的单例设计模式：

应用场景：一个类只能实例化一个对象；一份资源只能被加载一次

实现：

*  饿汉模式：资源在程序初始化阶段就完成加载（空间换时间）
 *  饿汉方法实现：

1.  采用静态方法修饰资源，所有对象共用同一份资源，程序初始化阶段完成资源加载且只被加载一次
2.  构造函数私有化 ，保证一个类只能实例化一个对象

template <typename T>
    class Singleton {
        static T data;
        Singleton(){}//构造函数私有化
    public:
        static T* GetInstance() {
            return &data;
        }
    };

*  懒汉模式：资源在使用的时候再去加载（延迟加载）

1.  定义对象指针，初始资源为空
2.  static修饰，共用一份资源
3.  volatite修饰 ，防止编译器过度优化
4.  加锁保护 线程安全
5.  二次检测，防止锁冲突

template <typename T>
    class Singleton {
        volatite static T* inst;//定义对象指针  初始为空
        static std::mutex _mutex;
    public:
        static T* GetInstance() {
            if(inst==NULL)//double check 二次检测，避免不为空情况依然加锁，造成锁冲突
            {
                _mutex.lock();
                if (inst == NULL) {
                    inst = new T();//调用时发现为空，进行获取资源
                }
                _mutex.unlock();
            }
            return inst;
        }
    };

注：STL容器 线程非安全

智能指针 线程安全

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