[项目][WebServer][ThreadPool]详细讲解

• 单例模式的线程安全
  
  
  
  • 必要双重判空指针，低沉锁冲突的概率，进步性能
    
  • 原因1：
    
    
    
    • 当第一次实例化单例时，可能有多个线程同时到来，而且svr指针为空
      
    • 这时他们就会去竞争锁，但只有一个线程会最快拿到锁，而且乐成实例化出单例对象
      
    • 但此时如果不加双重判空指针，那些也进了第一层if判断的，仍然会去实例化出对象
      
    
    
  • 原因2：
    
    
    
    • 为了线程安全，肯定要加锁，加锁之后再去判空
      
    • 但每次调用GetInstance()都必要去获得锁，释放锁，服从低下
      
    • 此时再加一层外层if判空，这样就会避免后续调用GetInstance()时没必要的锁竞争
      
    
    
  
  
• static void *ThreadRoutine(void *args)为什么要设置为static方法？
  
  
  
  • pthread_create传递给线程的方法只能是返回值为void*，参数为void*的函数
    
  • static将函数方法声明为静态方法，此时该方法没有隐含的this指针，就可以在类内把这个方法传递给线程调用了
    1. int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
    2.                           void *(*start_routine) (void *), void *arg);

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• while()防止伪唤醒
  
  
  
  • 可能条件变量唤醒线程时，有多个线程同时被唤醒，但是只有一个最快的线程PopTask()可以拿到任务，此时其他线程就会出错
    
  • while()可以在被唤醒的情况下，再次判断任务队列是否有任务
    
  • 这样可以包管，在某个线程醒来的时间，肯定是占据互斥锁的
    
  
  

1. static const int THREAD_POOL_NUM = 10;
3. // 单例模式
4. class ThreadPool
5. {
6. public:
7.     static ThreadPool *GetInstance(int num = THREAD_POOL_NUM)
8.     {
9.         static pthread_mutex_t sMtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
10.         if (_tp == nullptr)
11.         {
12.             pthread_mutex_lock(&sMtx);
13.             if (_tp == nullptr) // 双重判断，以防线程安全问题
14.             {
15.                 _tp = new ThreadPool(num);
16.                 _tp->Init();
17.             }
18.             pthread_mutex_unlock(&sMtx);
19.         }
21.         return _tp;
22.     }
24.     // static使该成员函数没有this指针，因为线程执行的函数只能有一个void*参数
25.     static void *ThreadRoutine(void *args)
26.     {
27.         ThreadPool *tp = (ThreadPool *)args;
29.         while(true)
30.         {
31.             Task task;
32.             tp->Lock();
33.             while(tp->TaskQueueIsEmpty()) // while防止伪唤醒
34.             {
35.                 tp->ThreadWait();
36.             }
37.             tp->Pop(task);
38.             tp->Unlock(); // 注意，不要在临界资源区内处理任务哦~
39.             task.ProcessOn();
40.         }
41.     }
43.     bool Init()
44.     {
45.         for (int i = 0; i < _num; i++)
46.         {
47.             pthread_t tid;
48.             if (pthread_create(&tid, nullptr, ThreadRoutine, this) != 0)
49.             {
50.                 LOG(FATAL, "Create ThreadPool Error");
51.                 return false;
52.             }
53.         }
54.         LOG(INFO, "Create ThreadPool Success");
55.         
56.         return true;
57.     }
59.     void Push(const Task& task) // in
60.     {
61.         Lock();
62.         _taskQueue.push(task); // 任务队列为临界资源，操作要加锁
63.         Unlock();
65.         ThreadWakeUp();
66.     }
68.     void Pop(Task& task) // out
69.     {
70.         task = _taskQueue.front();
71.         _taskQueue.pop();
72.     }
74.     void ThreadWait()
75.     {
76.         pthread_cond_wait(&_cond, &_mtx);
77.     }
79.     void ThreadWakeUp()
80.     {
81.         pthread_cond_signal(&_cond);
82.     }
84.     bool TaskQueueIsEmpty()
85.     {
86.         return !_taskQueue.size();
87.     }
89.     void Lock()
90.     {
91.         pthread_mutex_lock(&_mtx);
92.     }
94.     void Unlock()
95.     {
96.         pthread_mutex_unlock(&_mtx);
97.     }
99.     bool IsStop()
100.     {
101.         return _stop;
102.     }
104.     ~ThreadPool()
105.     {
106.         pthread_mutex_destroy(&_mtx);
107.         pthread_cond_destroy(&_cond);
108.     }
109. private:
110.     ThreadPool(int num = THREAD_POOL_NUM)
111.         : _num(num), _stop(false)
112.     {
113.         pthread_mutex_init(&_mtx, nullptr);
114.         pthread_cond_init(&_cond, nullptr);
115.     }
117.     ThreadPool(const ThreadPool &) = delete;
118. private:
119.     int _num;
120.     bool _stop;
121.     std::queue<Task> _taskQueue;
122.     pthread_mutex_t _mtx;
123.     pthread_cond_t _cond;
124.     static ThreadPool *_tp;
125. };
127. ThreadPool* ThreadPool::_tp = nullptr;

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