基于线程池的生产者消费者模型（含阻塞队列）

一、线程池

二、模型实现

1、准备工作

2、创建线程

3、PushTask函数

4、PopTask函数

5、线程执行函数Routines

三、模型测试

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一、线程池

和内存池一样，线程池也是为了提升效率。一个服务器可能短时间会接收到很多请求，等接收到请求再创建线程，此时就需要先创建线程，这样就会降低处理速度。

为了应对这种情况，我们一般会提前创建好一批线程，降低了短时间内创建和销毁线程的成本。就好比你要去火锅店吃火锅，店家不会等你来了再去屠宰场取肉，肯定会先把肉准备好。

二、模型实现

现在我们要建立这样一个模型，主线程作为生产者不断的向任务队列中添加任务，而线程池中的线程在不断从任务队列中拿任务。假设任务队列的容量是没有上限的。

和阻塞队列一样，要实现这么一个模型的关键依然是 放任务PushTask 和 取任务PopTask，除此之外，在创建线程的时候，有一个需要注意的细节

1、准备工作

2、创建线程

我们一次创建 4个线程，要传递给线程的参数暂定，为了方便，我们这里不主动回收线程，而是选择将线程分离。

 这里需要注意的是，pthread_create函数的第三个参数，传入的函数必须满足

(1) 返回值是 void*

(2) 输入的参数只有一个，那就是void*

但是实际上，Routines是定义在类中的，是一个成员函数，参数会包含一个隐藏的this指针，所以站在编译器的角度就变成了 Routines(ThreadPool<T>* this , void* args)，所以我们在函数的最开始加上 static

成员函数一般都是放在代码区，成员函数加了static以后，此时会被放到全局区，这个时候参数就只有void*，不会包含隐藏的this指针 

3、PushTask函数

此时因为任务队列的容量没有上限，所以我们这里无需考虑任务队列为满的情况。_task_queue是临界资源，我们需要使用互斥锁来保护这个临界资源

互斥锁的初始化和销毁这里就不展示了。

还有一步我们需要等实现 PopTask函数以后再写

4、PopTask函数

取任务的时候，既要考虑到维护临界资源，又要考虑到任务队列为空的情况。

(1) 既然是维护临界资源，那就需要加锁和解锁

(2) 既然是考虑到任务队列是否为空，当任务队列为空的时候，说明消费者线程不能再继续取任务了，此时要把消费者线程加入到 条件变量中等待，当生产者线程加入任务时，再唤醒消费者线程。

条件变量的初始化和销毁，这里就不展示了。

 PopTask函数具体实现如下：

PushTask函数的补充：

5、线程执行函数Routines

现在Routines被放到了全局区，但是线程池中的线程需要访问 任务队列，因此我们需要给线程执行函数传递 this指针，这样的话，每个线程就可以访问到类成员变量了

 然后我们在线程执行函数中获得this指针，用一个名为that的指针来接收这个this指针

 我们可以写一个空的Task类，就像下面这样

 线程执行函数的完整代码如下：

 

三、模型测试

测试的主函数如下，主线程作为生产者线程每隔1s向任务队列添加任务。

 这里表现出来的效果和之前的阻塞队列差不多