golang线程池教程

使用golang实现线程池

在并发编程中，线程池是一个非常重要的概念。它可以有效管理和复用线程资源，提高程序的性能和可伸缩性。本文将介绍如何使用golang实现一个简单的线程池。

什么是线程池

线程池是一种线程管理机制，它维护了一组可重复使用的线程，以执行提交的任务。线程池可以控制同时运行的线程数量，减少线程创建和销毁的开销，并通过复用线程来提高性能。

使用标准库sync实现简单的线程池

golang标准库中的sync包提供了一个goroutine池的基本功能，我们可以使用它来实现一个简单的线程池。

首先，我们定义一个结构体来表示线程池：

type ThreadPool struct {
    tasks       chan func()
    wg          sync.WaitGroup
    numWorkers  int
    done        chan struct{}
}

然后，我们可以创建一个新的线程池实例：

func NewThreadPool(numWorkers int) *ThreadPool {
    tp := &ThreadPool{
        tasks:      make(chan func()),
        numWorkers: numWorkers,
        done:       make(chan struct{}),
    }
    tp.startWorkers()
    return tp
}

在上述代码中，我们使用make函数创建了一个带缓冲的tasks通道，我们可以通过将可执行的函数写入该通道来提交任务。numWorkers表示线程池中的工作线程数量，done通道用于关闭线程池。

接下来，我们需要实现工作线程的逻辑：

func (tp *ThreadPool) worker() {
    defer tp.wg.Done()
    for {
        select {
        case task, ok := <-tp.tasks:
            if !ok {
                return
            }
            task()
        case <-tp.done:
            return
        }
    }
}

func (tp *ThreadPool) startWorkers() {
    tp.wg.Add(tp.numWorkers)
    for i := 0; i < tp.numWorkers; i++ {
        go tp.worker()
    }
}

在startWorkers函数中，我们使用sync.WaitGroup等待所有工作线程完成以及使用goroutine启动工作线程。

最后，我们还需要实现向线程池提交任务的方法：

func (tp *ThreadPool) Submit(task func()) {
    tp.tasks <- task
}

func (tp *ThreadPool) Close() {
    close(tp.tasks)
    tp.wg.Wait()
    close(tp.done)
}

在以上代码中，Submit方法将任务写入tasks通道，Close方法则会先关闭tasks通道以及等待所有工作线程完成后关闭done通道。

使用线程池

使用自定义的线程池非常简单，下面是一个示例：

func main() {
    tp := NewThreadPool(10)
    defer tp.Close()

    for i := 0; i < 100; i++ {
        num := i
        tp.Submit(func() {
            fmt.Println("Task", num, "executed")
        })
    }
}

在以上示例中，我们创建一个包含10个工作线程的线程池，并提交了100个任务。每个任务打印出它的编号。

总结

通过使用golang的sync包，我们可以很容易地实现一个简单的线程池。线程池可以管理并复用线程资源，提高程序的性能和可伸缩性。对于需要处理大量并发任务的应用程序来说，使用线程池是一个很好的选择。