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前言

Tars底层实现了一个线程池库，主要源代码位于tc_thread_poo.(cpp,h)文件中。线程池队列涉及的核心是工作线程和任务队列的设计。本文基于tars中的实现进行介绍。

TC_Thread

线程池的工作线程类(ThreadWorker)继承自TC_Thread，它是tars实现的线程类，实现原理是基于C++的pthread_create函数。外部用户通过调用TC_Thread的start函数来启动线程，新线程的入口为threadEntry函数，该函数会调用TC_Thread的run函数。run函数是具体的线程执行逻辑，它是一个虚函数

virtual void run() = 0;

因此子类可以通过实现这个函数来控制线程的运行逻辑。我们下面我们根据ThreadWorker实现的run函数来看线程池中的线程的执行逻辑。

ThreadWorker

void TC_ThreadPool::ThreadWorker::run(){    //调用初始化部分    TC_FunctorWrapperInterface *pst = _tpool->get();    if(pst)    {        try        {            (*pst)();        }        catch ( ... )        {        }        delete pst;        pst = NULL;    }    //调用处理部分    while (!_bTerminate)    {        TC_FunctorWrapperInterface *pfw = _tpool->get(this);        if(pfw != NULL)        {            auto_ptr
   
     apfw(pfw);            try            {                (*pfw)();            }            catch ( ... )            {            }            _tpool->idle(this);        }    }    //结束    _tpool->exit();}
   

可以看到，run函数的执行流可以简单分为两个部分：

这里的任务是以仿函数对象的形式存在的，这样就可以使得线程不必关心任务的具体实现逻辑，只需要直接调用仿函数即可。下面我们介绍一下线程池的实现，以及对外提供的接口。

TC_ThreadPool

TC_ThreadPool主要维护以下几个成员数据：

/**     * 任务队列     */    TC_ThreadQueue
   
     _jobqueue;    /**     * 启动任务     */    TC_ThreadQueue
    
      _startqueue;    /**     * 工作线程     */    std::vector
     
                        _jobthread;    /**     * 繁忙线程     */    std::set
      
                            _busthread;    /**     * 任务队列的锁     */    TC_ThreadLock                               _tmutex;    /**     * 是否所有任务都执行完毕     */    bool                                        _bAllDone;
      
     
    
   

_jobqueue是任务队列，用户通过调用线程池的exec接口向任务队列中添加任务

void exec(const TC_FunctorWrapper
   
     &tf)
   

_startqueue是中放的是线程启动初始化逻辑。带参start函数负责设置这个队列：

void start(const TC_FunctorWrapper
   
     &tf)
   

从这个函数的实现可以看到，每个线程的初始化逻辑是一样的。

_jobthread和_busthread是放置线程对象的集合，其中_busthread中存放正在执行任务的线程。

最后，_tmutex是任务锁，_bAllDone是一个状态变量。

TC_ThreadQueue

线程池中的线程在操作TC_ThreadQueue时并没有加锁，这是因为它是一个线程安全的队列。它底层数据存储结构是deque。

TC_ThreadQueue的线程安全性得益于它继承了TC_ThreadLock类：

typedef TC_Monitor
   
     TC_ThreadLock;
   

该类提供了互斥锁和条件变量来保证多并发操作的安全。通过在TC_ThreadQueue涉及并发竞争问题的操作函数中调用TC_ThreadLock提供的相关操作接口，就可以保证TC_ThreadQueue相应操作函数的线程安全性。

总结

本文以线程池的实现为入口，分别介绍了tars中实现的线程类，线程锁，以及基于线程锁的线程安全对象。所有需要线程安全的对象都可以通过继承TC_ThreadLock基类，然后运用TC_ThreadLock提供的操作函数达到对象的成员数据访问操作的并发安全(当然，这是由于TC_ThreadLock中内置了互斥锁和条件变量)。

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