bthread源码分析（九）进阶数据结构 ExecutionQueue

ExecutionQueue是一个多生产者-单消费者模型的工作队列，特性：

• wait-free，基于butex同步
• 队列元素数量无边界
• 没有daemon thread存在，消费者线程自动启动、自动销毁。当有任务加入队列，启动一个bthread持续消费队列并执行任务，直到队列为空，销毁这个bthread
• 提供有序性和优先级管理，高优先级任务先于低优先级任务执行，相同优先级内部任务按照FIFO顺序执行。高优先级任务不是即时抢占的，即若当前正在执行低优先级任务，那么高优先级任务插入不会抢占低优先级任务立刻执行，而且会等待这个低优先级任务执行完成后再启动，即高优先级任务最多延迟一个任务调度
• 用户类型T必须支持拷贝构造

源码位置 bthread/execution_queue.h bthread/execution_queue_inl.h bthread/execution_queue.cpp

wait-free实现

ExecutionQueue中每个任务包装在一个TaskNode中，ExecutionQueue中维护一个单链表表头，所有任务通过next指针连接在这个链表中。每次新增任务从head加入，只有头节点有执行任务的权利，头节点添加者启动一个bthread遍历所有TaskNode链表直到所有任务执行完毕，如图：

执行过程后不断有新任务加入，如图：

之前有4个任务，任务1是头节点，将链表反序后顺序执行，本次执行完1，2，3，4任务，此时有新增任务5，6加入，继续执行，直到没有新加入节点为止

业务调用start_execute执行一个任务，伪代码如下：

start_execute(TaskNode *node) {     node->next = UNCONNECTED             // 设置为一个非0的非法值     prev_head = _head.exchange(node)    // exchange是wait-free的     if (prev_head != nullptr) {         // 之前的头节点非空，更新next并直接返回         node->next = prev_head         return     }     // 到这里获取执行权，启动一个bthread遍历nodes，对每个节点执行用户函数     start a bthread to execute user func }

通过exchange保证了wait-fre