线程池原理及C语言实现

一、简介
1、线程池的概念
　　线程池本质就是线程的集合。 进程在启动时便创建一定数量的线程，在没有任务时，这些线程处于空闲状态。程序在运行时可将任务通过任务队列传递给线程池，这是池中的线程便会启动一个来执行该任务，任务执行完后，启动的线程不会被销毁，而是重新返回空闲状态，等待下一个任务的执行。
2、线程池的优势
　　在多线程运行的程序中，如果不断地创建和销毁线程，会过度消耗系统资源，内核开销较大。并且过度切换线程会带来一定的危险，从而增加系统崩溃的可能性。
　　线程池会维护相对稳定的线程数，减少了频繁创建、销毁线程带来的开销以及线程切换带来的危险。
3、线程池通常的使用流程
　　a、向线程池添加任务。 将任务的接口地址和参数传入任务队列，并通过条件变量通知线程池进行处理。
　　b、处于空闲状态的任务会等待条件变量，当条件变量发出时，线程池中的哪一个线程被唤醒的不可预判的。

二、代码实现
　　为了方便代码优化和问题修复，代码放在github仓库中，地址如下：
　　C语言实现线程池
　　https://github.com/ruiyun-liao/thread_pool_c.git
　　注意：代码可直接编译运行，经过较为简单的测试，但未经过长时间压力测试，重要场慎重使用。

三、线程池的主要模块
1、任务队列
　　任务队列使用环形队列实现，队列中元素信息包含任务接口地址和传给任务的参数，参数类型通常为void *，在这份代码中，参数需使用malloc动态分配，由线程池负责释放。
2、池中线程
　　即线程池维护的用来执行任务的一定数量的线程，平时通过监控条件变量处于空闲状态，当条件变量产生时，处于空闲状态的所有池中线程对于产生的条件变量进行抢夺，抢到的线程可以从任务队列中取任务执行，其他的线程依然处于空闲状态，激活的线程在任务执行完毕后返回空闲状态，重新监控条件变量。
3、管理员线程
　　线程池维护一个固定的线程，定时执行，用于维持任务密度和池中线程数的相对平衡。当多数池中线程处于空闲状态时，适当减少线程的数量，当线程多处于忙碌状态，任务量过大时，适当增加一定数量的线程来执行任务。