网络安全传输系统-sprint2线程池技术优化

part1：线程池工作原理

 

 

        为满足多客户端可同时登陆的要求，服务器端必须实现并发工作方式。当服务器主进程持续等待客户端连接时，每连接上一个客户端都需一个单独的进程或线程处理客户端的任务。但考虑到多进程对系统资源消耗大，单一线程存在重复创建、销毁等动作产生过多的调度开销，故采用线性池的方法。

　　线程池是移植多线程并发的处理方式，由一堆已创建好的线程组成。有新任务 -> 取出空闲线程处理任务 -> 任务处理完成放入线程池等待。

　　优点：避免了处理短时间任务时大量的线程重复创建、销毁的代价，非常适用于连续产生大量并发任务的场合。

part2：线程池实现原理过程

　　（1）、初始设置任务队列（链表）作为缓冲机制，并初始化创建n个线程，加锁去任务队列取任务运行（多线程互斥）；

　　（2）、在处理任务过程中，当任务队列为空时，所有线程阻塞（阻塞IO）处于空闲（wait）状态；

　　（3）、当任务队列加入新的任务时，队列加锁，然后使用条件变量唤醒（work）处于阻塞中的某一线程来执行任务；

　　（4）、执行完后再次返回线程池中成为空闲（wait）状态，依序或等待执行下一个任务；

　　　　　　最后完成所有任务将线程池中的线程统一销毁。

main主函数下：
//1、初始化线程池
pool_init(5);
//   等待连接
while (1)
{
    new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)(&client_addr), &sin_size);
    //2.执行process，将process任务交给线程池
    pool_add_task(process, new_fd);
}

void pool_init(int max_thread_num)
{   
    pool = (Cthread_pool*)malloc(sizeof(Cthread_pool));//空间申请
    pthread_mutex_init(&(pool->queue_lock), NULL);
    /*初始化条件变量*/
    pthread_cond_init(&(pool->queue_ready), NULL);
    pool->queue_head = NULL;
    pool->max_thread_num = max_thread_num;
    pool->cur_task_size = 0;
    pool->shutdown = 0;
    //申请堆空间
    pool->threadid = (pthread_t*)malloc(max_thread_num * sizeof(pthread_t));
    for (i = 0; i < max_thread_num; i++) //3
    {    //创建n个线程   保存线程id
        pthread_create(&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine, NULL);
    }
}
void* thread_routine(void* arg) 
{
    while (1) 
    {
        pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));  //锁互斥锁
        while (pool->cur_task_size == 0 && !pool->shutdown)
        { //1.当前没有任务，且线程池处于非关闭　　　　
            printf ("thread 0x%x is waiting\n", pthread_self ()); 
            //等待条件成熟函数->线程等待　　　　
            pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock)); 
        }
            if (pool->shutdown) /*2.线程池要销毁了*/ 
            { /*遇到break,continue,return等跳转语句，千万不要忘记先解锁*/ 　　　　
                pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock)); //解互斥锁　　　　
                printf ("thread 0x%x will exit\n", pthread_self ()); 　　　　
                pthread_exit (NULL); //线程退出函数　
            }
            　　/*待处理任务减1，并取出链表中的头元素*/ 
                //3.处理任务　　
                pool->cur_task_size--; //等待任务-1　　
                Cthread_task *task = pool->queue_head; //取第一个任务处理　　
                pool->queue_head = task->next; //链表头指向下一个任务　　
                pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock)); //解互斥锁

              /*调用回调函数，执行任务*/ 　　
                (*(task->process)) (task->arg); 　　
                free(task); 　　
                task = NULL;
    } 　　      pthread_exit(NULL);
}
int pool_add_task(void* (*process) (int arg), int arg)
{
    /*构造一个新任务 初始化*/
    Cthread_task* task = (Cthread_task*)malloc(sizeof(Cthread_task));
    task->process = process;
    task->arg = arg;
    task->next = NULL;
    pthread_mutex_lock(&(pool->queue_lock));
    ~~~~~~
    pthread_mutex_unlock(&(pool->queue_lock));
    pthread_cond_signal(&(pool->queue_ready)); //条件成熟函数->唤醒线程
    return 0;
}

void* process(int arg)   //读取操作符，读取对应的命令响应
{
    if (cmd == 'Q') 
    {   /*关闭SSL*/            　　　　
        SSL_shutdown(ssl);
        SSL_free(ssl);
        close(tmp_fd);
        break;
    }
    else
        handle(cmd, ssl);
}