1. 引言

最近工作开始使用C++，于是想用C++实现一个线程池。这里就分两篇文章来记录一下实现的过程，本篇主要为理论篇，具体的实践篇，等代码功能稳定以后再总结。

2. 简介

本部分从线程池作用到线程池的原理介绍。想要实现具体的线程池，需要先知道线程池有什么作用，然后再去学习他的原理，最终用代码实现出来。

线程池的作用

在具体的代码中，经常会遇到以下场景：
① 监听机制：在代码正常运行时，需要随时监听主线程的状态或者某个变量的状态，一旦状态变化立刻需要处理。
② 耗时任务：在主进程执行某个耗时特别长的任务时，会导进程长时间阻塞卡顿现象。
③ 任务状态控制：即在任务执行过程中，能够终止此任务的执行。
等等。

以上情景都可以用线程来实现，当以上场景在一个代码中多次出现时，可能就要创建很多个线程来满足相应的需求了。但线程过多或者频繁创建和销毁线程会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。在线程池中只存在几个固定的线程，由线程池来维护，等待调度器派发已存在空闲的线程去执行对应的任务。由此，便实现了线程的一次创建多次使用的功能，从而避免了短时间内的任务时创建与销毁线程的代价。线程池不仅能保护资源的充分利用，还能保证不被过分调度。

线程池的原理

线程池的在初始化时，会先创建固定数量的线程；具体的任务会放在任务队列中，类似于生产者-消费者概念。多个线程作为消费者，任务队列作为生产者。当任务队列存在多个任务时，便会由调度器依次将任务派发给现有的线程执行。某个任务执行完毕后，当前线程就会被释放，此时调度器可继续派发任务给线程执行。如此反复便实现了，多个任务并发的执行。