通过动态创建子进程(或者子线程)来实现并发服务器的。这样做有如下缺点:
1、 动态创建进程(或线程)是比较耗费时间的,这将导致较慢的客户响应。
2、动态创建的子进程(或子线程)通常只用来为一个客户服务(除非我们做特殊处理),这将导致系统上产生大量的细微进程(或者线程)。进程(或者线程)间的切换消费大量CPU时间。
3、动态创建的子进程是当前进程的完整映像。当前进程必须谨慎地管理其分配的文件描述符和堆内存等系统资源,从而使系统的可用资源急剧下降,进而影响服务器的性能。
4、由于系统的资源有限,能够创建的子进程(或线程)的数量有限,所以响应客户端请求的数量有上限。
进程池与线程池的概念
进程池和线程池相似,所以下面对进程池的讨论完全适用于线程池。
1、进程池是由服务器预先创建的一组子进程,这些子进程的数目在3-10个之间。httpd守护进程就是使用了包含7个子进程的进程池来实现并发的。线程池中的线程数量应该和CPU数量差不多。
2、进程池中的所有子进程都运行着相同的代码,并具有相同的属性,比如优先级,PGID等等。因为进程池在服务器启动之初就创建好了,所以每个子进程都相对“干净”,即他们没有打开不必要的文件描述符(从父进程继承而来),也不会错误地使用大块的堆内存(从父进程复制得到)。
3、当有新的任务到来时,主进程将通过某种方式选择进程池中的某一个子进程来为之服务。相对于动态创建子进程,选择一个已经存在的子进程的代价明显要小的多。
子进程选择算法
1、主进程使用某种算法主动选择子进程。最简单、最常用的算法是随机算法和Round-Robin(轮流选取)算法。
2、主进程和所有子进程通过一个共享的工作队列来同步,子进程都睡眠在该工作队列上。当有新的任务到来时,主进程将任务添加到工作队列中。这将唤醒正在等待任务的子进程,不过只有一个子进程获得新任务的“接管权”,它可以从工作队列中取出并执行之,而其他子进程将继续睡眠在工作队列上。
3、当选择好子进程后,主进程还需要使用某种通知机制来告诉目标子进程有新进程需要处理,并传递必要的数据。最简单的方法是,在父进程和子进程之间预先建立好一条管道,然后通过该管道来实现所有进程间通信(当然,要预先定义好一套协议来规范管道的使用)。在父线程和子线程之间传递数据就要简单的多,因为我们可以把这些数据定义全局的,那么他们本身就是被所有线程共享的。
线程池的简单实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>
typedef struct worker
{
void *(*process) (void *arg);
void *arg;
struct worker *next;
} CThread_worker;
typedef struct
{
pthread_mutex_t queue_lock;
pthread_cond_t queue_ready;
CThread_worker *queue_head;
int shutdown;
pthread_t *threadid;
int max_thread_num;
int cur_queue_size;
} CThread_pool;
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg);
void *thread_routine (void *arg);
static CThread_pool *pool = NULL;
void pool_init (int max_thread_num)
{
pool = (CThread_pool *) malloc (sizeof (CThread_pool));
pthread_mutex_init (&(pool->queue_lock), NULL);
pthread_cond_init (&(pool->queue_ready), NULL);
pool->queue_head = NULL;
pool->max_thread_num = max_thread_num;
pool->cur_queue_size = 0;
pool->shutdown = 0;
pool->threadid =
(pthread_t *) malloc (max_thread_num * sizeof (pthread_t));
int i = 0;
for (i = 0; i < max_thread_num; i++)
{
pthread_create (&(pool->threadid[i]), NULL, thread_routine,
NULL);
}
}
int pool_add_worker (void *(*process) (void *arg), void *arg)
{
CThread_worker *newworker =
(CThread_worker *) malloc (sizeof (CThread_worker));
newworker->process = process;
newworker->arg = arg;
newworker->next = NULL;
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
CThread_worker *member = pool->queue_head;
if (member != NULL)
{
while (member->next != NULL)
member = member->next;
member->next = newworker;
}
else
{
pool->queue_head = newworker;
}
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size++;
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
pthread_cond_signal (&(pool->queue_ready));
return 0;
}
int pool_destroy ()
{
if (pool->shutdown)
return -1;
pool->shutdown = 1;
pthread_cond_broadcast (&(pool->queue_ready));
int i;
for (i = 0; i < pool->max_thread_num; i++)
pthread_join (pool->threadid[i], NULL);
free (pool->threadid);
CThread_worker *head = NULL;
while (pool->queue_head != NULL)
{
head = pool->queue_head;
pool->queue_head = pool->queue_head->next;
free (head);
}
pthread_mutex_destroy(&(pool->queue_lock));
pthread_cond_destroy(&(pool->queue_ready));
free (pool);
pool=NULL;
return 0;
}
void* thread_routine (void *arg)
{
printf ("starting thread 0x%x/n", pthread_self ());
while (1)
{
pthread_mutex_lock (&(pool->queue_lock));
while (pool->cur_queue_size == 0 && !pool->shutdown)
{
printf ("thread 0x%x is waiting/n", pthread_self ());
pthread_cond_wait (&(pool->queue_ready), &(pool->queue_lock));
}
if (pool->shutdown)
{
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
printf ("thread 0x%x will exit/n", pthread_self ());
pthread_exit (NULL);
}
printf ("thread 0x%x is starting to work/n", pthread_self ());
assert (pool->cur_queue_size != 0);
assert (pool->queue_head != NULL);
pool->cur_queue_size--;
CThread_worker *worker = pool->queue_head;
pool->queue_head = worker->next;
pthread_mutex_unlock (&(pool->queue_lock));
(*(worker->process)) (worker->arg);
free (worker);
worker = NULL;
}
pthread_exit (NULL);
}
void* myprocess (void *arg)
{
printf ("threadid is 0x%x, working on task %d/n", pthread_self (),*(int *) arg);
sleep (1);
return NULL;
}
int main ()
{
pool_init (3);
int *workingnum = (int *) malloc (sizeof (int) * 10);
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
workingnum[i] = i;
pool_add_worker (myprocess, &workingnum[i]);
}
sleep (5);
pool_destroy ();
free (workingnum);
return 0;
}
结果截图:
![这里写图片描述](https://img-blog.csdn.net/20170604133539331?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvanl5MzA1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)