Linux应用框架cpp-tbox之线程池

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整体结构图

下图是线程池的代码模型：

从模型可知，线程池被抽象成了ThreadPool类，其生命周期由ContextImp控制。

ThreadPool依赖于Loop对象，这是为了向IO线程派发任务。

ThreadPool和Data的关系，形如以下代码：

class MyClass {
private:
    struct Data; // 声明嵌套的结构体类型
    Data* d_;    // 声明指针成员，但不在此初始化

public:
    MyClass() : d_(nullptr) {} // 在构造函数的成员初始化列表中初始化d_为nullptr
    // 其他成员函数、析构函数等...
}; 

这种写法的好处主要包括以下几点：

1. 封装性：通过将Data结构体定义为私有成员，外界无法直接访问Data的内部细节，仅能通过类提供的公共接口来间接操作，增强了数据的封装性和安全性。
2. 控制访问与操作隔离：类的设计者可以控制对Data结构体的直接访问和修改仅限于类内部，避免了外部误操作引起的数据不一致性问题。通过成员函数（如getter/setter）来操作d_，可以添加逻辑校验和控制。
3. 灵活性与扩展性：将来如果Data结构体需要修改，只需在类内部进行，不会影响到使用该类的外部代码。此外，类可以通过添加新的操作函数来扩展对外接口，而无需更改外部代码对Data的引用方式。
4. 内存管理：通过指针d_管理Data实例的生命周期，可以在类的构造函数中分配内存，在析构函数中释放，这样可以更好地控制内存的分配和释放，减少内存泄漏的风险。当然，这也要求开发者需要管理好资源，避免悬挂指针和内存泄露。
5. 性能：直接操作指针相比于对象实例，减少了拷贝的开销（尤其是在大型对象或复杂结构体时），可以提高性能。另外，对于某些特定操作，直接操作指针可能提供更大的灵活性和效率。

创建

通过ThreadPool::initialize接口，完成线程池内工作线程的创建。工作线程个数可以在启动配置文件中指定：

{
   
   
	"thread_pool": {
   
   
		"max": 5,
		"min": 2
	}
}

初始化时，按照thread_pool.min个数来创建工作线程。
thread_pool.max为最大创建工作线程个数，如果空闲线程不够分配未认领的任务，且工作线程个数未超最大上限，还可以再创建新的线程。
每个工作线程都会被分配一个ThreadToken作为标识：

using ThreadToken = cabinet::Token;

这里使用using取别名，提高了代码的表现力。
对于cabinet::Token的实现先按下不表，这里只要知道是一个标识就够了，不脱离此次主线。
工作线程创建完成后，使用条件变量让工作线程挂起，直到有要执行的任务为止。

void ThreadPool::threadProc(ThreadToken thread_token)
{
   
   
    LogDbg("thread %u start", thread_token.id());

    while (true) {
   
   
        Task* item = nullptr;
        {