1.  前言

執行緒池不是一個新鮮的東西，網上能找到很多原理、實現，甚至很多庫都提供了實現，比如微軟的 ATL::CThreadPool, Vista後提供的CreateThreadpoolWork, boost 中提供的 thread_pool， CSDN、CodeProject 等網站上很多人已經實現的類。但這些庫往往只支援啟動任務，而不能很好地停止任務(相信很多人都會和我一樣有這個需求)，於是我在FTL中寫了一個個人認為還比較完美的執行緒池。

2.  功能

本執行緒池提供瞭如下功能：

1.       能根據任務個數和當前執行緒的多少在最小/最大執行緒個數之間自動調整(Vista後的系統有 SetThreadpoolThreadMaximum 等函式有類似功能)，現已支援動態改變最小、最大值

2.      能方便的對任一任務進行取消操作，無論該任務是等待執行狀態還是正在執行狀態都支援(相比較而言，WaitForThreadpoolWorkCallbacks 函式只能取消尚未執行的任務)；

3.      能對單個Job或整個執行緒池進行 暫停、繼續、停止 處理 -- 需要 JobBase 的子類根據 GetJobWaitType 的返回值進行處理，能對整個執行緒池進行安全的暫停、繼續、停止處理 。

4.      支援回撥方式的反饋通知

5.      使用模版方式實現，能方便的進行引數傳遞

6.      在加入任務時可以設定優先順序(目前尚不支援動態調整) ，現已支援動態調整優先順序

7.      使用的是微軟的基本API，能支援WinXP、Vista、Win7等各種作業系統(CreateThreadpoolWork 等只能在Vista後才能使用)

8.      可以設定等待Job的最大個數，並在加入Job時，佇列滿了的話，可以設定等待超時並根據返回值進一步處理

3.  UML圖示和簡單說明

其UML圖比較簡單，主要的只有三個類:

CFThreadPool – 執行緒池的管理類，負責整個執行緒池的管理工作，直接使用即可。

CFJobBase – Job的基類，如果想實現自己的Job，必須從這個類繼承，並實現其中的Run/ OnCancelJob 等函式。

IFThreadPoolCallBack– 可選的回撥實現，可以通知呼叫段 Job 的啟動、停止、取消、進度通知、錯誤等各種狀態的改變。

以下部分簡單介紹了一些比較重要的程式碼實現，具體請參見示例程式碼和其中的註釋部分。

本執行緒池類中有兩種Job的容器，分別是等待執行的Jobs和當前正在執行的Jobs。因為有不同的需求，其定義分別如下(兩種容器型別的選擇，其理由已經寫得比較詳細，大家自行分析即可)

     //! 儲存等待Job的資訊，由於有優先順序的問題，而且從最前面開始取任務，因此儲存成set

//! 保證優先順序高、JobIndex小(同優先順序時FIFO) 的Job在最前面

     typedeftypenameUnreferenceLess<CFJobBase<T>* >JobBaseUnreferenceLess;

     typedefstd::set<CFJobBase<T>*,JobBaseUnreferenceLess > WaitingJobContainer;

     WaitingJobContainer        m_WaitingJobs;    //!等待執行的Job

     //! 儲存執行Job的資訊，由於會頻繁加入、刪除，且需要按照JobIndex查詢刪除，因此儲存成map

     typedefstd::map<LONG,CFJobBase<T>* >   DoingJobContainer;

     DoingJobContainer      m_DoingJobs;  //! 正在執行的Job

程式碼中通過operator < 方法比較CFJobBase<T>::m_nJobPriority和 JobIndex，在SubmitJob時保證其在 set 中的順序來保證 優先順序高的Job先執行，相同優先順序的Job採用FIFO方式。

為了支援暫停、停止，Job的子類必須在工作迴圈中呼叫父類提供 GetJobWaitType方法，並判斷其返回值。如果返回值為ftwtStop 表示使用者請求了停止，需要進行必要的清除工作。GetJobWaitType的實現請參見程式碼（本質是等待m_hEventJobStop, m_pThreadPool->m_hEventStop, m_pThreadPool->m_hEventContinue這三個手動重置事件之一）

執行緒池中主要有以下的一些函式，因為意義根據名字很容易猜出，就不再詳細介紹，詳見示例。

Start(LONGnMinNumThreads, LONG nMaxNumThreads);

StopAndWait(DWORDdwTimeOut = FTL_MAX_THREAD_DEADLINE_CHECK);

ClearUndoWork();

SubmitJob(CFJobBase<T>*pJob, LONG* pOutJobIndex); //加入Job，會返回Job在Pool中的唯一索引，可以通過CancelJob 取消。

Pause/Resume/Stop// 對整個執行緒池請求暫停、繼續、停止的操作。注意：需要Job子類的配合才能達成目標。

CFJobBase子類需要 Initialize、Run、Finalize、OnCancelJob 這幾個虛擬函式。

當Job執行的時候，其邏輯為 if(Initialize){ Run -> Finalize; }，需要在 Finalize 中釋放資源；

當Job沒有執行的時候就被取消或Pool停止，則會呼叫 OnCancelJob，需要在其中釋放資源。

編寫了簡單的MFC示例程式，其介面如圖所示：

因為UI不是重點，而且本人也比較懶，所以沒有弄很好的UI出來，所有的執行資訊請參見VisualStudio中的“輸出”視窗。

Start 按鈕啟動執行緒池，示例中設定的最小、最大執行緒個數是 2-4(即會根據加入的Job自動在 2-4 個執行緒之間自動調整)。

       三個AddJob按鈕分別是增加 高、普通、低優先順序的Job，加入後可以在日誌中檢視其執行的順序。

       兩個CancelJob按鈕分別是從前面、後面的JobIndex取消Job(實際上支援任和有效的JobIndex)。

      注意：新介面

Pool 呼叫 IFThreadPoolCallBack 介面的各個方法時，為了效能上的考慮，沒有加鎖進行同步。使用時如果有需要，最好自行同步。

在開發過程中，考慮過是提供單任務的暫停、繼續 還是 整個Pool 的暫停、繼續，考慮到目前的需求，暫時只支援整個Pool的暫停，免得過分複雜，如有需要，大家可以自行參考CancelJob實現。

在開發的過程中，對各個部分都進行了詳細的分析、考慮和測試，應該沒有較大的Bug。目前只想到一種在極端情況下，可能會造成的Bug，特提出以免各位踩雷。

描述：因為是多執行緒的程式碼，所以在極端情況下，可能出現SubmitJob函式尚未返回，對應的Job就執行完畢(或 Initialize失敗直接返回)的情況。此時如果呼叫端採用了將 *pOutJobIndex儲存起來，在 OnJobEnd 中清除的邏輯，可能會因為 OnJobEnd 找不到對應的JobIndex 而出現邏輯錯誤。

解決方法：在呼叫 SubmitJob 的程式碼和OnJobEnd 的回撥程式碼中，使用相同的鎖機制保證即可(這個也應該由呼叫者來保證)。

原始碼和示例程式的下載地址請參見本人的資源列表(可能需要等一段CSDN重新整理的時間)。

新的下載地址：  http://download.csdn.net/detail/fishjam/9409236

舊的下載地址：  http://download.csdn.net/detail/fishjam/5106672