[C++11]半同步半异步线程池实现与分析

线程池介绍

服务器完成一项任务的时间可分为：T1：创建线程或进程时间；T2：执行任务时间；T3：销毁进程或线程时间。通常T1+T3的时间大于T2，线程池正是关注如何缩短T1和T3的时间。
线程池通过在系统中预先创建一定数量的线程，当任务请求到来时从线程池中分一个预先创建的线程去处理任务，线程在处理完任务后还可以重用，不会销毁，继续等待下次任务的到开。这样能避免大量的线程创建和销毁操作，从而节省系统资源；同时有很多任务时，也会减少创建线程的数量。
用C++11的线程相关特性，比如线程、条件变量、互斥量，让我们编写并发程序更简单。

半同步半异步线程池实现的关键技术分析

线程池又三层组成：
1. 同步服务层：不断的将新任务添加到同步队列中，可以用多路复用或者多线程来完成。一开始没看懂任务是什么，其实一个函数就是一个任务，C++11通过std::function将函数封装为类模板对象，可以将这些任务（函数）放到容器中保存起来，以进行添加读取任务操作。
2. 排队层：就是一个同步队列，处于核心地位。所有待处理的任务都存在这里，要保证队列中共享数据线程安全（加锁），还要控制任务的数量，上层服务层往队列添加任务，下层从这里取任务去执行。
3. 异步服务层： 预先创建好线程，来并行处理队列中的任务。

自己画了一张图：

代码实现与分析

用到了很多C++11的特性，里面写了很多注释，是根据自己理解分析的。

同步队列：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <list>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

using namespace std;

template<typename T>
class Syncqueue
{
public:
    //初始化，队列的最大元素个数，开始不终止
    Syncqueue( int maxsize ) : m_maxsize(maxsize),m_needStop(false){}

    //往队列中添加任务,重载两个版本，左值和右值引用
    void Put( const T& x )
    {
        Add(x);
    }
    void Put(T&& x)
    {
        Add(forward<T>(x));
    }

    //Take和Add类似
    void Take(list<T>& list)
    {
        unique_lock<mutex> locker(m_mtx);
        m_notEmpty.wait(locker, [this] { return m_needStop|| NotEmpty(); });//停止或者不空就继续执行,不用wait

        if(m_needStop)  return ;

        //一次加锁，一下取出队列中的所有数据
        list  = move(m_queue);  //通过移动，将 m_queue 转移到 list,而不是拷贝