9.0-chinese
第9章 高级线程管理
本章主要内容
- 线程池
- 处理线程池中任务的依赖关系
- 池中线程如何获取任务
- 中断线程
之前的章节中，我们通过创建std::thread对象来对线程进行管理。在一些情况下，这种方式不可行了，因为需要在线程的整个生命周期中对其进行管理，并根据硬件来确定线程数量，等等。理想情况是将代码划分为最小块，再并发执行，之后交给处理器和标准库，进行性能优化。
另一种情况是，当使用多线程来解决某个问题时，在某个条件达成的时候，可以提前结束。可能是因为结果已经确定，或者因为产生错误，亦或是用户执行终止操作。无论是哪种原因，线程都需要发送“请停止”请求，放弃任务，清理，然后尽快停止。
本章，我们将了解一下管理线程和任务的机制，从自动管理线程数量和自动管理任务划分开始。
本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来源 Estom的博客！
相关推荐
2022-12-05
04.详解 ThreadPoolExecutor 的参数含义及源码执行流程？
详解 ThreadPoolExecutor 的参数含义及源码执行流程？线程池是为了避免线程频繁的创建和销毁带来的性能消耗，而建立的一种池化技术，它是把已创建的线程放入“池”中，当有任务来临时就可以重用已有的线程，无需等待创建的过程，这样就可以有效提高程序的响应速度。但如果要说线程池的话一定离不开**ThreadPoolExecutor，在阿里巴巴的《Java开发手册》中是这样规定线程池的：线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor**的方式，这样的处理方式让写的读者更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。 说明：Executors 返回的线程池对象的弊端如下： 1）FixedThreadPool 和 SingleThreadPool：允许的请求队列长度为 Integer.MAX_VALUE，可能会堆积大量的请求，从而导致 OOM(Out Of Memory) 2）CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool：允许的创建线程数量为 Integer.MAX_VALUE，可能会创建大量的线程，从而导致 ...
2021-09-07
3.1-chinese
3.1 共享数据带来的问题当涉及到共享数据时，问题很可能是因为共享数据修改所导致。如果共享数据是只读的，那么只读操作不会影响到数据，更不会涉及对数据的修改，所以所有线程都会获得同样的数据。但是，当一个或多个线程要修改共享数据时，就会产生很多麻烦。这种情况下，就必须小心谨慎，才能确保一切所有线程都工作正常。 不变量(invariants)的概念对程序员们编写的程序会有一定的帮助——对于特殊结构体的描述；比如，“变量包含列表中的项数”。不变量通常会在一次更新中被破坏，特别是比较复杂的数据结构，或者一次更新就要改动很大的数据结构。 双链表中每个节点都有一个指针指向列表中下一个节点，还有一个指针指向前一个节点。其中不变量就是节点A中指向“下一个”节点B的指针，还有前向指针。为了从列表中删除一个节点，其两边节点的指针都需要更新。当其中一边更新完成时，不变量就被破坏了，直到另一边也完成更新；在两边都完成更新后，不变量就又稳定了。 从一个列表中删除一个节点的步骤如下(如图3.1) 找到要删除的节点N 更新前一个节点指向N的指针，让这个指针指向N的下一个节点 更新后一个节点指向N的指针，让这个...
2021-03-30
2.5 进程与线程
1 进程与线程进程 进程是资源分配的基本单位。进程控制块 (Process Control Block, PCB) 描述进程的基本信息和运行状态，所谓的创建进程和撤销进程，都是指对 PCB 的操作。 下图显示了 4 个程序创建了 4 个进程，这 4 个进程可以并发地执行。 线程 线程是独立调度的基本单位。一个进程中可以有多个线程，它们共享进程资源。 线程栈是在进程的堆中分配栈空间，每个线程拥有独立的栈空间，为了避免线程之间的栈空间踩踏，线程栈之间还会有以小块guardsize用来隔离保护各自的栈空间，一旦另一个线程踏入到这个隔离区，就会引发段错误。 QQ 和浏览器是两个进程，浏览器进程里面有很多线程，例如 HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等等，线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接从而发起 HTTP 请求时，浏览器还可以响应用户的其它事件。 区别 调度。线程是独立调度的基本单位，进程是资源分配的基本单位。在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换，从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时，会引起进程切换。 并发性。线程使得操作系统具有更好的并发性，从...
2021-09-07
7.3-chinese
7.3 对于设计无锁数据结构的指导建议本章中的例子中，看到了一些复杂的代码可让无锁结构工作正常。如果要设计自己的数据结构，一些指导建议可以帮助你找到设计重点。第6章中关于并发通用指导建议还适用，不过这里需要更多的建议。我从例子中抽取了几个实用的指导建议，在你设计无锁结构数据的时候就可以直接引用。 7.3.1 指导建议：使用std::memory_order_seq_cst的原型std::memory_order_seq_cst比起其他内存序要简单的多，因为所有操作都将其作为总序。本章的所有例子，都是从std::memory_order_seq_cst开始，只有当基本操作正常工作的时候，才放宽内存序的选择。在这种情况下，使用其他内存序就是进行优化(早起可以不用这样做)。通常，当你看整套代码对数据结构的操作后，才能决定是否要放宽该操作的内存序选择。所以，尝试放宽选择，可能会让你轻松一些。在测试后的时候，工作的代码可能会很复杂(不过，不能完全保证内存序正确)。除非你有一个算法检查器，可以系统的测试，线程能看到的所有可能性组合，这样就能保证指定内存序的正确性(这样的测试的确存在)，仅是执...
2021-09-02
sync
概述sync包对并发和同步机制进行了实现，但显然并发编程这样一个话题过于庞大，无法在一篇博客里面详细展开，所以本文的重点放在sync包的使用。 不过这里首先对并发的背景进行简单的介绍，在单线程的程序中，同一个时刻只存在一个线程对数据进行访问，访问永远是线性的，不需要额外的机制保障；但是当同时存在多个线程可能同时访问一个数据时，由于线程调度的特性，会带来难以预料的结果。试想如下代码会输出什么结果，正常情况会是3，但实际上可能的结果是2或者3，这是由于函数或者代码的运行没有原子性，比如在线程1执行Add1操作时被暂停了（已经读取data，还未写回），然后开始运行线程2，并读取数据，然后两个线程依次执行到结束，由于两个线程读取的值都是data=1，执行Add1后都得到2，而非3。 123456789101112131415161718import ( "fmt" "time")func Add1(data *int) { tmp = *data *data = tmp + 1}fu...
2021-09-07
8.2-chinese
8.2 影响并发代码性能的因素`多处理系统中，使用并发的方式来提高代码的效率时，你需要了解一下有哪些因素会影响并发的效率。即使已经使用多线程对关注进行分离，还需要确定是否会对性能造成负面影响。因为，在16核机器上应用的速度与单核机器相当时，用户是不会打死你的。 之后你会看到，在多线程代码中有很多因素会影响性能——对线程处理的数据做一些简单的改动(其他不变)，都可能对性能产生戏剧性的效果。所以，多言无益，让我们来看一下这些因素吧，从明显的开始：目标系统有多少个处理器？ 8.2.1 有多少个处理器？处理器个数是影响多线程应用的首要因素。在某些情况下，你对目标硬件会很熟悉，并且针对硬件进行设计，并在目标系统或副本上进行测量。如果是这样，那你很幸运；不过，要知道这些都是很奢侈的。你可能在一个类似的平台上进行开发，不过你所使用的平台与目标平台的差异很大。例如，你可能会在一个双芯或四芯的系统上做开发，不过你的用户系统可能就只有一个处理器(可能有很多芯)，或多个单芯处理器，亦或是多核多芯的处理器。在不同的平台上，并发程序的行为和性能特点就可能完全不同，所以你需要仔细考虑那些地方会被影响...
