如何优雅的写C++代码 Obotcha介绍(Thread类)

    今天开始就要开始Obotcha的Thread介绍了。其实多线程这个东东大家平时编程用的一定很多，linux C一般用pthread，C++一般用thread，说实话，为了多线程，我还看了一下《C++并发编程实战》，总的来说还是java的concurrent包提供的功能比较好用。哈哈，所以在Obotcha中专门有一个concurrent文件架来支持多线程。

    开发Thread类，主要遇到了下面几个问题：

    1.Thread类是智能指针，如果遇到下面的情况，智能指针被释放时，线程该如何处理。例如下面的代码

{
    Thread t = createThread();
    t->start()
}

t的生命周期结束后，t就会被释放，但是这个时候如果t的线程还在运行，那就会出现无法预料的情况了。但是如果让使用Thread类用户去关心t的生命周期，这显然也是不合理的。所以在这种情况下，我用了一个KeepAliveThread的类来保存所有启动的thread实例。只有当线程运行完成后，从KeepAliveThread中移除，智能指针才会做释放操作。我们看一下Obotcha Thread的start方法做了什么操作：

int _Thread::start() {
    ....

    mStatus = ThreadIdle;

    pthread_attr_init(&mThreadAttr);
    pthread_create(&mPthread, &mThreadAttr, localRun, this);
    while(bootFlag->orAndGet(0) == 0) {
        //wait
    }
    return 0;
}

pthread_create后会有一个bootFlag的循环等待，这个flag会在线程启动后设置，这么做的处理主要是为了防止在线程还未启动的时候有用户直接调stop，导致各种异常的crash。接下来，看一下localRun做了什么处理～

void* _Thread::localRun(void *th) {
    _Thread *thread = static_cast<_Thread *>(th);
    //thread->mStatus = ThreadRunning;
    KeepAliveThread mKAThread = mKeepAliveThread; 
    sp<_Thread> localThread;
    localThread.set_pointer(thread);
    mKeepAliveThread->save(localThread);
    //wangsl
    thread->bootFlag->orAndGet(1);
    //wangsl

    .....
}

mKeepAliveThread->save(localThread);这句就是将当前thread保存到了keepAliveThread中，这样就能防止thread生命周期到了自动释放的问题了。

2.线程运行结束后，如果触发自动释放

由于之前将线程的实例存放在了keepAliveThread中，所以当线程运行完成后，需要将实例移出keepAliveThread来触发自动释放。Obotcha的做法是当thread运行结束，将对应的pthread_t数值加入到释放队列，同时触发keepAlilveThread去做回收～。相关代码如下：

void* _Thread::localRun(void *th) {
    .....
    thread->mStatus = ThreadRunning;
    if(thread->mRunnable != nullptr) {
        thread->mRunnable->run();
        thread->mRunnable = nullptr;
    } else {
        thread->run();
    }
    ......
    thread->mStatus = ThreadComplete;

    mKAThread->drop(localThread->mPthread);
    
    return nullptr;
}

mKAThread->drop(localThread->mPthread);这句就是将pthread_t加入移除队列。最后我们看一下移除的操作：

void _KeepAliveThread::run() {
    //printf("RecyleThread run \n");
    //mDestroyMutex->lock();
    //if(mDestroyBarrier == 1) {
        //mDestroyMutex->unlock();
    //    return;
    //}

    ThreadLocal<Thread> tLocal = mThreadLocal;
    BlockingQueue<Uint64> mQueue = queue;
    //mDestroyMutex->unlock();

    while(1) {
        mStartBarrier->orAndGet(1);
        Uint64 t = mQueue->deQueueFirst();
        
        tLocal->remove(t->toValue());
        //can not print thread's infor,because thread may be released!!
    }
}

tLocal里面就是存放了所有运行的线程实例，如果线程运行完成，且没有任何引用，那当tLocal->remove之后，ｔｈｒｅａｄ就会被自动释放了。

开发Thread花了大约１０天左右，经历了各种线程异步导致的crash,特别是线程退出这块，是耗费了５天左右才完成所有问题的解决。这个印证了一句名言：编写一个安全退出的程序难道远大于编写一个稳定运行的程序～～。哈哈。

 

ｇｉｔｈｕｂ代码：

https://github.com/wangsun1983/Obotcha/blob/master/util/concurrent/Thread.cpp