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时间:2024-12-25 14:17:55 分类:休闲

1.Java的线程线程并行世界-Netty中线程模型源码讲解-续集Handler、Channel
2.【Poco笔记】线程Thread
3.通过transmittable-thread-local源码理解线程池线程本地变量传递的源码原理
4.InheritableThreadLocal源码剖析
5.C语言实现高并发服务器上线程池原理(含源码)

线程源码_线程代码

Java的并行世界-Netty中线程模型源码讲解-续集Handler、Channel

       Netty 的代码核心组件 ChannelHandler 在网络应用中扮演着关键角色,它处理各种事件和数据,线程线程实现业务逻辑。源码ChannelHandler 子类众多,代码唐山中心血站源码整站源码根据功能可分为特殊Handler(如Context对象)、线程线程出入站Handler,源码以及用于协议解析和编码的代码Decoder和Encoder。例如,线程线程ChannelInboundHandlerAdapter 和 ChannelOutboundHandlerAdapter 分别用于处理入站和出站事件,源码ByteToMessageDecoder 和 MessageToByteEncoder 则负责数据的代码解码和编码。

       特殊Handler如ChannelHandlerContext 提供了处理器与Channel交互的线程线程上下文,而ChannelDuplexHandler 则用于双向通信,源码如聊天服务器。代码SimpleChannelInboundHandler 是简化版的入站处理器,自动管理消息引用,避免内存泄漏。而出站处理器如SimpleChannelOutboundHandler 则在消息处理后自动释放引用,简化编码流程。

       Channel 是微电影网站源码数据传输的抽象,NioServerSocketChannel 和 EpollServerSocketChannel 分别对应基于NIO和Epoll的服务器端套接字。ChannelInitializer 是初始化新Channel的关键,它配置处理器形成处理链,用于处理连接操作和事件,从而实现自定义业务逻辑。

       通过理解这些概念和类的作用,可以构建和配置Netty应用,以满足不同的网络通信需求。想要深入学习,可以研究Netty 4.1源码中如EventLoopGroup、ChannelPipeline、CustomChannelInitializer等核心类。后续会分享详细的中文注释版本,持续关注以获取更多资源和知识。

【Poco笔记】线程Thread

        Poco的Thread是对标准库std::thread的封装,同时它类似Java一样,提供了Runnable接口。所以使用上是对标Java的。

        与标准库不同的是,Poco::Thread创建和运行时相分离的。这一点标准库设计确实不太友好。例如下面例子。

        同样看例子

        由上面可见,使用基本跟Java类似。创建与运行也分离了。

        看一下主要的运行接口,摘自Poco1.9源码

        源码文件主要包含

        1.Thread.h/Thread.cpp

        提供外部调用接口

        在Thread.cpp中定义了两种Holder, RunnableHolder和CallableHolder。Holder技术是Poco框架中经常用到的,是对某一种类型对象的指针包装。

        Runnable为线程运行类的基类,

        Callable为带一个参数的方法

        2.Thread_POSIX.h/Thread_POSIX.cpp

        3.Thread_VX.h/Thread_VX.cpp

        4.Thread_WIN.h/Thread_WIN.cpp

        5.Thread_WINCE.h/Thread_WINCE.cpp

        这几个文件,每个文件中都定义了ThreadImpl,用于不同平台下的具体实现,Thread私有继承ThreadImp,ThreadImp用于哪一个文件由编译宏决定。

        顺便说一下POSIX系统下的实现。因为使用的是c++,当时没有thread类,所以所有的实现都是使用pthread库来实现的。具体的使用请参考pthread技术文档。

        6.ThreadLocal.h/ThreadLocal.cpp

        ThreadLocal中定义了三个类, TLSAbstractSlot类, TLSSlot类, ThreadLocalStorageç±»

        TLSAbstractSlot是基类,TLSSlot是模板类,通过模板技术包裹了具体的类型。ThreadLocalStorage是用于线程存储,具体是通过一个map来实现。

        因为1.9使用的是c++,还没有引用local_thread关键字,所以这里是通过这种方式实现。

        ThreadLocalStorage定义如下

        那么Poco::Thread的tls是如何定义的?

        源码文件比较少,主要如下文件

        1.Thread.h/Thread.cpp

        2.Thread_STD.h/Thread_POSIX.cpp/Thread_VX.cpp/Thread_WIN.cpp

        Thread.h 主要对实现类ThreadImp的包装,并定义了对外接口。

        Thread_STD.h定义了内部实现,主要提供了ThreadImpç±»

        Thread_POSIX.cpp/Thread_VX.cpp/Thread_WIN.cpp分别定义不同平台下的兼容实现

        在Thread_STD.h中定义了几个重要类型

        在Thread.cpp中增加了两种

        private修饰的ThreadData,定义了线程内部数据。 1.9中源码分别定义在各个平台实现类中,这里抽离出来定义在Thread.cpp中。较之前的定义,这里额外的是新增了std::thread指针。因为直接引用了c++中的thread,有些实现直接借助于它。

通过transmittable-thread-local源码理解线程池线程本地变量传递的原理

       最近几周,我投入了大量的时间和精力,完成了UCloud服务和中间件迁移至阿里云的工作,因此没有空闲时间撰写文章。不过,回忆起很早之前对ThreadLocal源码的百度搜索 源码分析,其中提到了ThreadLocal存在向预先创建的线程中传递变量的局限性。恰好,我的一位前同事,HSBC的技术大牛,提到了团队引入了transmittable-thread-local(TTL)来解决此问题。借此机会,我深入分析了TTL源码,本文将全面分析ThreadLocal和InheritableThreadLocal的局限性,并深入探讨TTL整套框架的实现。如有对线程池和ThreadLocal不熟悉的读者,建议先阅读相关前置文章,本篇文章行文较为干硬,字数接近5万字,希望读者耐心阅读。

       在Java中,没有直接的API允许子线程获取父线程的实例。获取父线程实例通常需要通过静态本地方法Thread#currentThread()。同样,为了在子线程中传递共享变量,也常采用类似的拼音输入法源码方法。然而,这种方式会导致硬编码问题,限制了方法的复用性和灵活性。为了解决这一问题,线程本地变量Thread Local应运而生,其基本原理是通过线程实例访问ThreadLocal.ThreadLocalMap来实现变量的存储与传递。

       ThreadLocal与InheritableThreadLocal之间的区别主要在于控制ThreadLocal.ThreadLocalMap的创建时机和线程实例中对应的属性获取方式。通过分析源码,可以清楚地看到它们之间的联系与区别。对于不熟悉概念的读者,可以尝试通过自定义实现来理解其中的原理与关系。

       ThreadLocal和InheritableThreadLocal的最大局限性在于无法为预先创建的线程实例传递变量。泛线程池Executor体系、TimerTask和ForkJoinPool等通常会预先创建线程,因此无法在这些场景中使用ThreadLocal和InheritableThreadLocal来传递变量。

       TTL提供了更灵活的解决方案,它通过委托机制(代理模式)实现了变量的传递。委托可以基于Micrometer统计任务执行时间并上报至Prometheus,然后通过Grafana进行监控展示。此外,人力资源管理系统 源码TTL通过字节码增强技术(使用ASM或Javassist等工具)实现了类加载时期替换Runnable、Callable等接口的实现,从而实现了无感知的增强功能。TTL还使用了模板方法模式来实现核心逻辑。

       TTL框架的核心类TransmittableThreadLocal继承自InheritableThreadLocal,通过全局静态变量holder来管理所有TransmittableThreadLocal实例。holder实际上是一个InheritableThreadLocal,用于存储所有线程本地变量的映射,实现变量的全局共享。disableIgnoreNullValueSemantics属性的设置可以影响NULL值的处理方式,影响TTL实例的行为。

       发射器Transmitter是TransmittableThreadLocal的一个公有静态类,提供传输TransmittableThreadLocal实例和注册当前线程变量至其他线程的功能。通过Transmitter的静态方法,可以实现捕获、重放和复原线程本地变量的功能。

       TTL通过TtlRunnable类实现了任务的封装,确保在执行任务时能够捕获和传递线程本地变量。在任务执行前后,通过capture和restore方法捕获和重放变量,实现异步执行时上下文的传递。

       启用TTL的Agent模块需要通过Java启动参数添加javaagent来激活字节码增强功能。TTL通过Instrumentation回调激发ClassFileTransformer,实现目标类的字节码增强,从而在执行任务时自动完成上下文的捕捉和传递。

       TTL框架提供了一种高效、灵活的方式来解决线程池中线程复用时上下文传递的问题。通过委托机制和字节码增强技术,TTL实现了无入侵地提供线程本地变量传递功能。如果您在业务代码中遇到异步执行时上下文传递的问题,TTL库是一个值得考虑的解决方案。

InheritableThreadLocal源码剖析

       InheritableThreadLocal是Java中用于在多线程环境共享数据的工具,它允许子线程继承父线程的值,从而避免了线程间数据同步的复杂性。与ThreadLocal不同,InheritableThreadLocal实现了数据的继承机制,确保了数据在父线程到子线程间的顺利传递。这使得在使用线程池或其他线程管理技术时,应用程序能够保持数据的一致性和完整性。

       InheritableThreadLocal提供了一种从父线程到子线程的数据传递方式,它通过在Thread类中引入了inheritableThreadLocals字段来实现这一功能。这一字段是一个ThreadLocalMap类型的对象,专门用于存储InheritableThreadLocal实例。这意味着当创建子线程时,它会自动接收并继承父线程的值。

       实现这一特性,InheritableThreadLocal主要通过三个关键方法:set、get、remove。它们与ThreadLocal的同名方法相似,但操作的内部数据结构有所不同。InheritableThreadLocal的set、get、remove方法会通过获取inheritableThreadLocals字段中的ThreadLocalMap对象来进行操作,而ThreadLocal则通过操作threadLocals字段。

       为了验证InheritableThreadLocal的继承机制,可以通过在父线程中设置InheritableThreadLocal的值,然后在子线程中尝试获取该值来观察结果。实验证明,子线程能够成功获取到父线程设置的值,证明了InheritableThreadLocal的继承功能。

       在使用InheritableThreadLocal时,需要注意的是它的内存管理。一旦线程创建了InheritableThreadLocal实例,它会一直保留在所有后代线程中,直到显式调用remove方法或线程结束。因此,在资源管理和内存控制上,开发者需要特别注意,以防止潜在的内存泄漏问题。

       总之,InheritableThreadLocal通过在Thread类中引入专门的数据结构和方法来实现其独特的继承机制,简化了多线程编程中数据共享和管理的复杂性。然而,其使用需要谨慎,以避免不必要的内存占用和潜在的内存泄漏风险。

C语言实现高并发服务器上线程池原理(含源码)

       在高并发服务器场景中,线程池作为一种高效的多线程处理策略,旨在有效利用资源。其工作流程通常包括接收消息、分类、创建线程、传递任务、线程执行和任务完成。对于小型局域网,这种方法足够,但在广域网或大型局域网中,频繁的请求可能导致线程频繁创建和销毁,这在内存资源有限的嵌入式服务器中尤为关键。

       因此,线程池技术应运而生,通过复用线程,一个线程可以处理不同任务,避免了频繁创建和销毁的开销。理解线程池的结构十分重要,它由任务队列、线程集合(包括工作线程、空闲线程和待销毁线程)和管理者线程组成。任务队列负责存储待处理任务,以先进先出的方式组织;线程集合则负责执行任务;管理者线程则负责监控线程状态,动态调整线程数量以维持最佳性能。

       线程池的核心结构包括一个threadpool_t结构体,其中包含线程池状态、任务队列信息,以及用于同步操作的互斥锁。任务结构中包含处理函数的指针和相关参数。在使用时,需将分类后的处理函数与参数打包为任务,并放入队列,等待线程执行。

       为了深入学习,你可以参考一些资源,例如加入Linux内核技术交流群,获取学习资料和书籍推荐。而想要在嵌入式开发领域进入互联网大厂,理解并掌握线程池的原理和实现是必不可少的。内核学习网站也是个不错的资源来源。