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1、作 业 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：学生 E-mail： 一、作业名称： 多队列线程池的应用二、作业要求设计并实现一个整数加法运算的线程池，其中能够接收三种线程：1、用户线程，向线程池（主控线程）提交加法运算请求；2、主控线程，接收用户线程提出的加法运算请求，并负载均衡地将请求下发到若干计算线程；3、若干计算进程，接收来自于主控线程转发的加法计算请求，完成加法计算，并将计算结果直接返回给用户线程。另外，这三种线程都应具有各自的消息队列，来完成加法计算请求的发送与转发，并返回计算结果。具体业务要求：1） 、用户线程需同时向主控线程提出=1000 个加法计算请求2） 、用户线程需要验证是
2、否收到了这些加法计算的结果三、设计与实现根据作业要求分析，需要设个三中线程，而且三种线程之间还要相互通信和协作，图 3-1 显示了它们之间的通信关系。用户线程向线程池中的主控线程发送消息，主控线程将消息负载均衡的分发给线程池中的若干计算线程。为了实现负载均衡分发，将所有的线程形成一个循环链表，设置一个指针，该指针总是指向刚被分发消息的下一个计算线程，则所有的线程获取消息的机会均等。计算线程计算完成后直接将消息计算结果返回给用户线程。设计实现的关键操作是线程池中主控线程分发线程，计算线程组成循环链表，完成消息计算，将消息结果返回给用户线程。图 3-1 三种线程间通信下面给出线程池，计算线程和主控
3、线程的具体实现。代码清单 3.1-a 线程池的实现class CLMyCalculateThreadPro;CLThreadPool:CLThreadPool() /未指定线程数时默认构造的线程数为 6ThreadNumber = 6;MainThread = mainThread;ThreadCount = NULL; /计算线程队列，初始为空 CLThreadPool:CLThreadPool(int threadNumber)if (threadNumber ThreadName = thread_ + s; thread-Next = ThreadCount;ThreadCount =
4、 thread;CLThreadProxy proxy(new CLMyMsgProcessor, (thread-ThreadName).c_str(), false);proxy.Run(0);CurrentThread = ThreadCount; void CLThreadPool:UninitThreadPool() /用户向主控线程发送消息的实体void CLThreadPool:PostMessageToMainThread(CLMessage *Msg)CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(MainThread.c_str(),
5、Msg);代码清单 3.1-a 是线程池的具体实现，在构造函数中，设置线程池中计算线程的数目，默认情况下为 6；设置线程循环队列指针初始为空等。在线程池的初始化函数 CLThreadPool:InitThreadPool 中创建主控线程和若干计算线程。用户调用 PostMessageToMainThread 函数向主控线程发送消息实体，参数是指向CLMessge 类的对象。代码清单 3.1-b 计算线程的实现CLMyCalculateThreadPro:CLMyCalculateThreadPro()CLMyCalculateThreadPro:CLMyCalculateThreadPro()
6、/将加法消息和退出消息的执行注册到消息的回调函数中CLStatus CLMyCalculateThreadPro:Initialize(CLMessageLoopManager *pMessageLoop, void* pContext)pMessageLoop-Register(ADD_MSG, (CallBackForMessageLoop)(pMessageLoop-Register(QUIT_MSG, (CallBackForMessageLoop)(return CLStatus(0, 0);CLStatus CLMyCalculateThreadPro:Do_AddMsg(CLMe
7、ssage *pM)CLAddMessage *pAddMsg = (CLAddMessage *)pM;int result = pAddMsg-m_Op1 + pAddMsg-m_Op2;CLResultMessage *pResultMsg = new CLResultMessage(pAddMsg-m_Op1, pAddMsg-m_Op2, result);/将计算结果消息发送给用户线程CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(user_thread, pResultMsg);return CLStatus(0, 0);CLStatus CL
8、MyCalculateThreadPro:Do_QuitMsg(CLMessage *pM)return CLStatus(QUIT_MESSAGE_LOOP, 0);代码清单 3.1-b 是计算线程的具体实现，其中主要涉及到两个消息，加法消息和退出消息。在 Initializeh 函数中将加法消息和退出消息的执行注册到消息的回调函数中。另外还要调用 PostExecutiveMessage 函数将计算结果消息发送给用户。代码清单 3.1-c 主控线程的实现CLMainThreadPro:CLMainThreadPro(CLThreadPool *threadPool)this-threadP
9、ool = threadPool;CLMainThreadPro:CLMainThreadPro()/主控线程的初始化函数，注册分发消息和退出消息的回调函数CLStatus CLMainThreadPro:Initialize(CLMessageLoopManager *pMessageLoop, void* pContext)pMessageLoop-Register(ADD_MSG, (CallBackForMessageLoop)(&CLMainThreadPro:Do_PostMsgToThreadPool); pMessageLoop-Register(QUIT_MSG, (Call
10、BackForMessageLoop)(return CLStatus(0, 0);/将消息分发给计算线程队列中的线程CLStatus CLMainThreadPro:Do_PostMsgToThreadPool(CLMessage *pM)CLAddMessage *p = (CLAddMessage *)pM;CLAddMessage *pp = new CLAddMessage(p-m_Op1, p-m_Op2);/将消息转发到当前计算线程 CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(threadPool-CurrentThread-Thread
11、Name.c_str(), pp); /将当前计算线程的指针指向线程队列中的下一个计算线程threadPool-CurrentThread = threadPool-CurrentThread-Next; if (threadPool-CurrentThread = NULL)threadPool-CurrentThread = threadPool-ThreadCount;return CLStatus(0, 0);CLStatus CLMainThreadPro:Do_QuitMsg(CLMessage *pM)CLThreadQueue *p = threadPool-ThreadCou
12、nt;/退出线程池时，主控线程将“退出”消息发送给线程池中的每个计算线程while (p != NULL)CLQuitMessage *q = new CLQuitMessage();CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(p-ThreadName.c_str(), q);p = p-Next;return CLStatus(QUIT_MESSAGE_LOOP, 0);从代码清单 3.1-c 中可以看到，主控线程的初始化函数 Initialize 主要是注册分发消息和退出消息的回调函数。在 Do_PostMsgToThreadPool 函数和Do_
13、QuitMsg 函数中实现与计算进程的通信，分别发送加法消息和退出消息。四、测试前面已经创建好三种线程，并实现了它们各自的功能和相互之间的通信。下面我们创建一个线程池并初始化，再创建一个用户线程，同时制定线程池，启动用户线程，开始发送加法消息。代码清单 4.1-a 测试代码class CLUserThreadPro : public CLMessageObserverprivate:CLThreadPool *Pool; /用户线程绑定的线程池int CommandCount; /发送的消息数目int ReceviceResultCount; /接收的消息数目public:CLUserThre
14、adPro(CLThreadPool *Pool)/用户线程构造函数，指定线程池this-Pool = Pool;virtual CLUserThreadPro()/实现 CLMessageObserver 类的初始化函数，注册返回消息和退出消息的回调函数virtual CLStatus Initialize(CLMessageLoopManager *pMessageLoop, void* pContext)pMessageLoop-Register(RESULT_MSG, (CallBackForMessageLoop)(pMessageLoop-Register(QUIT_MSG, (C
15、allBackForMessageLoop)(CommandCount = 1000; /发送的消息数目ReceviceResultCount = 0; /返回的消息数目/向线程池中的主控线程发送消息for (int i = 0; i PostMessageToMainThread(new CLAddMessage(23 + i, 64 + i); return CLStatus(0, 0);CLStatus Do_ResultMsg(CLMessage *pM)CLResultMessage *pResultMsg = (CLResultMessage *)pM;cout m_op1 m_op2 m_Result PostMessageToMainThread(new CLQuitMessage();return CLStatus(QUIT_MESSAGE_LOOP, 0);return CLStatus(0, 0);CLStatus Do_QuitMsg(CLMessage *pM)return CLStatus(QUIT_MESSAGE_LOOP, 0);int main(int argc, char* argv) /创建线程池CLThreadPool *Pool = new CLThreadPool(5);Pool-InitThreadPo
