简 易 版 线 程 池 模 型 学 习
2024-05-17 08:57:22
简 易 版 线 程 池 模 型 学 习
1、简易版线程池流程
1.初始化线程池
1、初始化队列， 队列头， 队列尾初始化， 队列能力初始化（ 队列长度），队列锁
初始化线程池条件变量，给子线程赋入口函数，为线程池的子线程的线程 ID 申请空间，线程池是否启动标志初始化为 02.启动线程池
循环启动子线程， 设置线程池启动标志设置为 13.主线程启动 listen， 接收客户端请求
加锁， 然后将接收到的 rs_fd 放入到 que 队列中， 解锁， pthread_cond_signal 等待在对应条
件上的子线程
注意：在使用队列时，需要将相关函数封装到一个.c文件里面，为了以后的代码重用。
2、部分数据结构
队列数据结构
typedef struct tag_node{int newfd;struct tag_node *pnext;
}node_t,*pnode_t;typedef struct {pnode_t phead,ptail; //定义头尾指针int capability; //可以承载最多业务的最大能力int size; //当前队列中的任务业务数pthread_mutex_t mutex; //定义队列锁
}que_t,*pque_t;线程池数据结构及网络发送数据的数据结构--小火车模型
typedef struct{ //所有的数据结构que_t que; //队列pthread_cond_t cond; //定义线程条件变量pfunc downfile; //定义子线程入口地址函数pthread_t *pth; //线程ID的数组名，即首地址int pth_num; //创建的线程数short startflag; //线程池启动标志
}factory,*pfac;typedef struct{int len;char buf[1000];
}train,*ptrain;
3、需要完成的部分功能函数
队列的部分功能函数：
void que_init(pque_t);
void que_insert(pque_t ,pnode_t);
void que_get(pque_t ,pnode_t *);线程功能函数的：void factory_init(pfac p,int pth_num,pfunc pth_handle);
void factory_start(pfac p);void send_data(int);
int send_n(int ,char *,int);
4、头文件
//head.h#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__
#include<sys/stat.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/epoll.h>
#include<sys/wait.h>
#include<pthread.h>#endif//work_que.h
#ifndef __WORK_QUE_H__
#define __WORK_QUE_H__
#include"head.h"#define CAP 1000 typedef struct tag_node{int newfd;struct tag_node *pnext;
}node_t,*pnode_t;typedef struct {pnode_t phead,ptail; //定义头尾指针int capability; //可以承载最多业务的最大能力int size; //当前队列中的任务业务数pthread_mutex_t mutex; //定义队列锁
}que_t,*pque_t;void que_init(pque_t);
void que_insert(pque_t ,pnode_t);
void que_get(pque_t ,pnode_t *);
#endif//factory.h
#ifndef __FACTORY_H__
#define __FACTORY_H__
#include"head.h"
#include"work_que.h"typedef void *(*pfunc)(void *);
#define FILENAME "file"typedef struct{ //所有的数据结构que_t que; //队列pthread_cond_t cond; //定义线程条件变量pfunc downfile; //定义子线程入口地址函数pthread_t *pth; //线程ID的数组名，即首地址int pth_num; //创建的线程数short startflag; //线程池启动标志
}factory,*pfac;typedef struct{int len;char buf[1000];
}train,*ptrain;void factory_init(pfac p,int pth_num,pfunc pth_handle);
void factory_start(pfac p);void send_data(int);
int send_n(int ,char *,int);
#endif
5、主函数代码
#include"factory.h"void *pth_handle(void *p)
{pfac pf=(pfac)p; pque_t pq=&pf->que;pnode_t pcur; //要拿的节点，因为一会儿要free掉while(1){pthread_mutex_lock(&pq->mutex); //拿节点之前，加锁//且首先判断队列为不为空if(NULL==pq->phead){//为空子线程就等待pthread_cond_wait(&pf->cond,&pq->mutex);}//否则，先拿到节点，解锁后，进行服务，传文件que_get(pq,&pcur); //拿节点pthread_mutex_unlock(&pq->mutex); //解锁send_data(pcur->newfd); //发送文件free(pcur); //释放掉节点}
}int main(int argc,char **argv)
{if(4!=argc){printf("please input IP PORT PTHREAD_NUM\n");return -1;}factory p;bzero(&p,sizeof(p));int pth_num=atoi(argv[3]);factory_init(&p,pth_num,pth_handle);factory_start(&p);int sfd;sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(-1==sfd){perror("socket");return -1;}struct sockaddr_in ser;memset(&ser,0,sizeof(ser));ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port=htons(atoi(argv[2])); //需要把它置为网络字节序ser.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);int ret;ret=bind(sfd,(struct sockaddr *)&ser,sizeof(ser));if(-1==ret){perror("bind");return -1;}listen(sfd,pth_num);int newfd;pnode_t pnew; //拿节点pque_t pq=&p.que; //为了后面的书写方便//主线程接受请求，插入队列，子线程服务请求，拿走队列节点while(1){newfd=accept(sfd,NULL,NULL);//这里是第二个是客户端的信息pnew=(pnode_t)calloc(1,sizeof(node_t)); //这是节点呀pnew->newfd=newfd; //将连接的描述符给申请空间的新节点pthread_mutex_lock(&pq->mutex); //插入节点前先加锁que_insert(pq,pnew); //第二个参数已经是指针了pthread_mutex_unlock(&pq->mutex); //插入后在解锁//由于插入新节点后，就应该通知子线程有任务到达pthread_cond_signal(&p.cond); //不要混淆呀}
}6、队列部分函数实现work_que.c
#include"work_que.h"void que_init(pque_t que)
{que->capability=CAP;pthread_mutex_init(&que->mutex,NULL);
} void que_insert(pque_t pq,pnode_t pnew)
{if(NULL==pq->ptail) //若队列为空{pq->phead=pnew;pq->ptail=pnew; //头尾指针都指向pnew}else{ //否则，进行尾插法pq->ptail->pnext=pnew;pq->ptail=pnew;}pq->size++; //操作完后，大小自动加一，表示有新请求
} void que_get(pque_t pq,pnode_t *pcur) //拿是拿指向该节点的指针
{*pcur=pq->phead; //头删--即从头部取节点pq->phead=pq->phead->pnext;//拿完之后需要在判断是否为空if(NULL==pq->phead){pq->ptail=NULL; //若为空将尾指针也置为NULL}pq->size--;
}7、线程池工厂功能函数
#include"factory.h"void factory_init(pfac p,int pth_num,pfunc pth_handle) //不要混淆呀
{que_init(&p->que);pthread_mutex_init(&p->que.mutex,NULL);pthread_cond_init(&p->cond,NULL);p->downfile=pth_handle;p->pth=(pthread_t *)calloc(pth_num,sizeof(pthread_t));p->pth_num=pth_num;p->startflag=0;
}void factory_start(pfac p)
{int i;if(0==p->startflag){for(i=0;i<p->pth_num;i++){pthread_create(p->pth+i,NULL,p->downfile,p);}p->startflag=1; //将线程启动标志位置为1（即启动）}
}8、发送文件及循环发送功能函数
#include"factory.h"void send_data(int newfd)
{train t;memset(&t,0,sizeof(t));strcpy(t.buf,FILENAME);t.len=strlen(FILENAME);printf("the strcpy t.buf is %s, len =%d\n",t.buf,t.len);//先发文件名int ret;ret=send_n(newfd,(char *)&t,t.len+4);if(ret==-1){perror("send");return;}int fd=open(FILENAME,O_RDONLY);if(-1==fd){perror("open");return;}struct stat filestat;fstat(fd,&filestat);t.len=sizeof(long);memcpy(t.buf,&filestat.st_size,sizeof(filestat.st_size));send_n(newfd,(char*)&t,4+t.len);while(memset(t.buf,0,sizeof(t.buf)),(t.len=read(fd,t.buf,sizeof(t.buf)))>0){send_n(newfd,(char *)&t,t.len+4);}t.len=0;send_n(newfd,(char *)&t,4+t.len);close(newfd);close(fd);
}#include"factory.h"int send_n(int sfd,char *p,int len)
{int total=0,ret;while(total<len){ret=send(sfd,p+total,len-total,0);//取出每一次发送了多少个total=total+ret;}return 0;
}int recv_n(int sfd,char *p,int len )
{int total=0,ret;while(total<len){ret=recv(sfd,p+total,len-total,0);total=total+ret;}return 0;
}
9、客户端程序
#include<time.h>
#include <sys/stat.h>
#include<errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/epoll.h>
#include<sys/wait.h>typedef struct{pid_t pid;int tfds;short busy;
}child,*pchild;void send_fd(int fdw,int fd);
void recv_fd(int fdr,int* fd);
void make_child(pchild p,int len);
void child_handle(int fdr);
int recv_n(int,char *,int);#include"func.h"int send_n(int sfd,char *p,int len)
{int total=0,ret;while(total<len){ret=send(sfd,p+total,len-total,0);//取出每一次发送了多少个total=total+ret;}return 0;
}int recv_n(int sfd,char *p,int len )
{int total=0,ret;while(total<len){ret=recv(sfd,p+total,len-total,0);total=total+ret;}return 0;
}
10、客户端主程序
#include"func.h"int main(int argc,char **argv)
{if(3!=argc){printf("error argcs!\n");return -1;}int sfd;sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(-1==sfd){perror("socket");return -1;}struct sockaddr_in ser;memset(&ser,0,sizeof(ser));int ret,ret1;ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port=htons(atoi(argv[2]));ser.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);ret=connect(sfd,(struct sockaddr*)&ser,sizeof(ser));int len;char buf[1000]={0};recv_n(sfd,(char *)&len,sizeof(len)); //先接受文件名recv_n(sfd,buf,len);int fd=open(buf,O_WRONLY|O_CREAT,0666);if(-1==fd){perror("open");return -1;}recv_n(sfd,(char *)&len,sizeof(len)); //在发送文件大小long file_len;recv_n(sfd,(char*)&file_len,len);long l=0;time_t now,check;time(&now);check=now;while(1){recv_n(sfd,(char *)&len,sizeof(len));if(len>0){l=l+len;memset(buf,0,sizeof(buf));recv_n(sfd,buf,len);//接受完后就要写到袭击者边新建的文件里write(fd,buf,len);//接受多少就写多少time(&now);if(now>check+1){printf("Now Data is %5.2f%s\r",100*(double)l/file_len,"%");fflush(stdout);check=now;}}else{printf("Down load successful!\n");break;}}close(fd);close(sfd);return 0;
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