JuniorHighClient/SmartEvaluationLogic/ThreadPool.h

/*
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* 类ThreadPool是本代码的核心类，类中自动维护线程池的创建和任务队列的派送

* 其中的TaskFun是任务函数
* 其中的TaskCallbackFun是回调函数

*用法：定义一个ThreadPool变量，TaskFun函数和TaskCallbackFun回调函数，然后调用ThreadPool的QueueTaskItem()函数即可

Author: TTGuoying

Date: 2018/02/19 23:15

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*/
#pragma once
#include <Windows.h>
#include <list>
#include <queue>
#include <memory>

using std::list;
using std::queue;
using std::shared_ptr;

#define THRESHOLE_OF_WAIT_TASK  20

typedef int(*TaskFun)(PVOID param);                // 任务函数
typedef void(*TaskCallbackFun)(/*int*/PVOID  result);        // 回调函数

class ThreadPool
{
private:
	// 线程类(内部类)
	class Thread
	{
	public:
		Thread(ThreadPool *threadPool);
		~Thread();

		BOOL isBusy();                                                    // 是否有任务在执行
		void ExecuteTask(TaskFun task, PVOID param, TaskCallbackFun taskCallback);    // 执行任务

	private:
		ThreadPool *threadPool;                                            // 所属线程池
		BOOL    busy;                                                    // 是否有任务在执行
		BOOL    exit;                                                    // 是否退出
		HANDLE  thread;                                                    // 线程句柄
		TaskFun    task;                                                    // 要执行的任务
		PVOID    param;                                                    // 任务参数
		TaskCallbackFun taskCb;                                            // 回调的任务
		static unsigned int __stdcall ThreadProc(PVOID pM);                // 线程函数
	};

	// IOCP的通知种类
	enum WAIT_OPERATION_TYPE
	{
		GET_TASK,
		EXIT
	};

	// 待执行的任务类
	class WaitTask
	{
	public:
		WaitTask(TaskFun task, PVOID param, TaskCallbackFun taskCb, BOOL bLong)
		{
			this->task = task;
			this->param = param;
			this->taskCb = taskCb;
			this->bLong = bLong;
		}
		~WaitTask() { task = NULL; taskCb = NULL; bLong = FALSE; param = NULL; }

		TaskFun    task;                    // 要执行的任务
		PVOID param;                    // 任务参数
		TaskCallbackFun taskCb;            // 回调的任务
		BOOL bLong;                        // 是否时长任务
	};

	// 从任务列表取任务的线程函数
	static unsigned int __stdcall GetTaskThreadProc(PVOID pM)
	{
		ThreadPool *threadPool = (ThreadPool *)pM;
		BOOL bRet = FALSE;
		DWORD dwBytes = 0;
	
		OVERLAPPED *ol;
		while (true)
		{
			WaitForSingleObject(threadPool->stopEvent, INFINITE);
			threadPool->opType_cs.Lock();
			WAIT_OPERATION_TYPE opType = threadPool->opType;
			threadPool->opType_cs.UnLock();
			// 收到退出标志
			if (EXIT == (DWORD)opType)
			{
				break;
			}
			else if (GET_TASK == (DWORD)opType)
			{
				threadPool->GetTaskExcute();
			}
			Sleep(150);
		}
		return 0;
	}

	//线程临界区锁
	class CriticalSectionLock
	{
	private:
		CRITICAL_SECTION cs;//临界区
	public:
		CriticalSectionLock() { InitializeCriticalSection(&cs); }
		~CriticalSectionLock() { DeleteCriticalSection(&cs); }
		void Lock() { EnterCriticalSection(&cs); }
		void UnLock() { LeaveCriticalSection(&cs); }
	};


public:
	ThreadPool(size_t minNumOfThread = 2, size_t maxNumOfThread = 10);
	~ThreadPool();
	void init(size_t minNumOfThread, size_t maxNumOfThread);

	BOOL QueueTaskItem(TaskFun task, PVOID param, TaskCallbackFun taskCb = NULL, BOOL longFun = FALSE);       // 任务入队

public:
	size_t getCurNumOfThread() { return getIdleThreadNum() + getBusyThreadNum(); }    // 获取线程池中的当前线程数
	size_t GetMaxNumOfThread() { return maxNumOfThread - numOfLongFun; }            // 获取线程池中的最大线程数
	void SetMaxNumOfThread(size_t size)            // 设置线程池中的最大线程数
	{
		if (size < numOfLongFun)
		{
			maxNumOfThread = size + numOfLongFun;
		}
		else
			maxNumOfThread = size;
	}
	size_t GetMinNumOfThread() { return minNumOfThread; }                            // 获取线程池中的最小线程数
	void SetMinNumOfThread(size_t size) { minNumOfThread = size; }                    // 设置线程池中的最小线程数

	size_t getIdleThreadNum() { return idleThreadList.size(); }    // 获取线程池中的线程数
	size_t getBusyThreadNum() { return busyThreadList.size(); }    // 获取线程池中的线程数
	void CreateIdleThread(size_t size);                            // 创建空闲线程
	void DeleteIdleThread(size_t size);                            // 删除空闲线程
	Thread *GetIdleThread();                                    // 获取空闲线程
	void MoveBusyThreadToIdleList(Thread *busyThread);            // 忙碌线程加入空闲列表
	void MoveThreadToBusyList(Thread *thread);                    // 线程加入忙碌列表
	void GetTaskExcute();                                        // 从任务队列中取任务执行
	WaitTask *GetTask();                                        // 从任务队列中取任务

	CriticalSectionLock idleThreadLock;                            // 空闲线程列表锁
	list<Thread *> idleThreadList;                                // 空闲线程列表
	CriticalSectionLock busyThreadLock;                            // 忙碌线程列表锁
	list<Thread *> busyThreadList;                                // 忙碌线程列表

	CriticalSectionLock waitTaskLock;
	list<WaitTask *> waitTaskList;                                // 任务列表
	WAIT_OPERATION_TYPE opType;
	CriticalSectionLock opType_cs;

	HANDLE                    dispatchThrad;                        // 分发任务线程
	HANDLE                    stopEvent;                            // 通知线程退出的时间
	size_t                    maxNumOfThread;                        // 线程池中最大的线程数
	size_t                    minNumOfThread;                        // 线程池中最小的线程数
	size_t                    numOfLongFun;                        // 线程池中最小的线程数
};