11.5 Linux_线程_线程池

概述

什么是线程池：

线程池就是线程的集合，里面存放了一系列的线程。

线程池使用于需要大量创建和销毁线程的情况，使用线程池比单个线程的创建和销毁速度要快。

线程池的结构：

任务队列：任务队列是任务的生产者，存储需要处理的任务，工作线程会处理这些任务。

线程池：线程池中存放着工作线程，它是任务队列任务的消费者，等待新任务的信号。 

固定大小线程池的实现：

1、创建线程池的基本结构：任务队列结构体、线程池结构体

2、线程池初始化：创建线程池结构、互斥锁和条件变量初始化、创建n个工作线程

3、线程池添加任务：判断是否有空闲线程、给任务队列添加节点、给工作线程发送信号

4、实现工作线程：等待任务信号、从任务队列中取出任务、执行任务

5、线程池销毁：删除任务队列、互斥锁、条件变量、线程池

线程池的实现

1、结构体实现

1.1 任务队列结构体

任务被抽象为一个函数，队列需要一个指针指向下一个节点。

具体结构体声明如下：

//任务队列
typedef struct Task{
	void* (*func)(void* arg);//任务处理函数
	void* arg;               //任务处理函数的参数
	struct Task* pNext;      //链表指针
}Task;

1.2 线程池结构体

任务是一个临界资源，同一时刻只允许有一个线程处理该任务，所以需要一个互斥量。

任务和工作线程为生产者和消费者的关系，所以需要一个条件变量。

线程池中有多个工作线程，所以需要一个线程TID数组

线程与任务之间需要交互，所以需要当前正在工作线程的个数、当前需要处理的任务

具体结构体声明如下：

//线程池
#define POOL_NUM 5 
typedef struct ThreadPool{
	pthread_mutex_t taskLock;    //互斥锁
	pthread_cond_t newTask;      //条件变量

	pthread_t tid[POOL_NUM];     //线程TID
	Task* queue_head;            //任务队列头部
	Task* queue_tail;    		 //任务队列尾部
	int busyWork;                //当前正在工作的线程数量
}ThreadPool;
ThreadPool* pPool;

2、创建和销毁线程池

2.1 初始化线程池

线程池初始化就是申请线程池空间，并初始化互斥量、条件变量、任务队列、工作线程数量、创建工作线程。

具体代码实现如下：

/*
 * pool_init:线程池初始化
 * @ret -1--err 0--success
 */
int pool_init(void){

	//1.申请空间
	if((pPool = malloc(sizeof(ThreadPool))) == NULL){
		printf("malloc err\n");
		return -1;
	}
	//2.初始化
	pthread_mutex_init(&