CN115114023A - 线程池的线程分配方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及服务器技术领域，具体提供一种线程池的线程分配方法、系统、终端及存储介质，包括：为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。本发明通过优化查找空闲线程的流程，使线程池在高并发情况下，高效及时分配任务，提高系统整体性能，与传统遍历查找空闲线程算法相比，本发明最多两次就可以找到空闲线程，大大提高了查找效率。
Description
技术领域
本发明服务器技术领域，具体涉及一种线程池的线程分配方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
BMC支持行业标准的IPMI规范。该规范描述了已经内置到服务器主板上的管理功能。功能包括本地和远程诊断、控制台支持、配置管理、硬件管理和故障排除。在管理服务器的过程中需要监视风扇、内存硬盘及其他关键组件的使用情况。服务器关键信息的监控，对于监控和分析整个服务器的运行状态至关重要，这些关键信息可包括：关键电压信息、关键温度信息、功耗信息。通过对这些关键信息进行监控，对于服务器的维护和故障处理能够提供一个较好的分析依据和数据支撑。针对关键信息的监控以及响应外部任务请求，这就需要BMC内部需要大量的线程来完成，也就是通常所说的多线程技术。多线程技术通常实现的方式有两种，一是，当请求任务来到时进行创建线程，对每一个任务单独创建一个线程，当任务请求量大而密时，大量而频繁的创建线程和销毁线程的开销将会拖慢任务响应时间，降低了系统性能；二是，采用线程池技术，线程池统一任务接口，通过提高请求响应时间来提升系统整体性能。其核心就是节省创建和销毁线程的开销，解决大量请求与有限资源的矛盾。对于线程池来讲，最重要的性能指标就是查找空闲线程然后快速分配任务的效率。
目前比较常用的空闲线程查找方案就是采用遍历线程池，通常是维护一个数组。简单的遍历线程池这个方式不仅延长了调用者的返回时间，更严重的是增加了线程池对调度任务的响应时间。在线程池数目上限越大，工作线程较多的情况下，查找空闲线程的时间就变得越长。
发明内容
针对现有技术存在的线程分配效率低的问题，本发明提供一种线程池的线程分配方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种线程池的线程分配方法，包括：
为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
进一步的，为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程，包括：
在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。
进一步的，为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程，包括：
监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。
进一步的，基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务，包括：
判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息：
若是，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；
若否，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
第二方面，本发明提供一种线程池的线程分配系统，包括：
第一记录单元，用于为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
第二记录单元，用于为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
线程分配单元，用于基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
进一步的，所述第一记录单元包括：
第一映射模块，用于在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。
进一步的，所述第二记录单元包括：
第二映射模块，用于监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。
进一步的，所述线程分配单元包括：
优选筛选模块，用于判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息；
优选分配模块，用于若当前空闲线程链表中存在线程信息，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；
次级分配模块，用于若当前空闲线程链表中不存在线程信息，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，本发明提供的线程池的线程分配方法、系统、终端及存储介质，通过优化查找空闲线程的流程，使线程池在高并发情况下，高效及时分配任务，提高系统整体性能，与传统遍历查找空闲线程算法相比，本发明最多两次就可以找到空闲线程，大大提高了查找效率。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
BMC，执行伺服器远端管理控制器，英文全称为Baseboard ManagementController.为基板管理控制器。它可以在机器未开机的状态下，对机器进行固件升级、查看机器设备、等一些操作。在BMC中完全实现IPMI功能需要一个功能强大的16位元或32位元微控制器以及用于数据储存的RAM、用于非挥发性数据储存的快闪记忆体和韧体，在安全远程重启、安全重新上电、LAN警告和系统健康监视方面能提供基本的远程可管理性。除了基本的IPMI功能和系统工作监视功能外，通过利用2个快闪记忆体之一储存以前的BIOS，mBMC还能实现BIOS快速元件的选择和保护。例如，在远程BIOS升级後系统不能启动时，远程管理人员可以切换回以前工作的BIOS映像来启动系统。一旦BIOS升级後，BIOS映像还能被锁住，可有效防止病毒对它的侵害。
线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处于多线程单元中。如果某个线程在托管代码中空闲(如正在等待某个事件),则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池线程都始终保持繁忙，但队列中包含挂起的工作，则线程池将在一段时间后创建另一个辅助线程但线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的线程可以排队，但他们要等到其他线程完成后才启动。
CPU中央处理器(central processing unit，简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种线程池的线程分配系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
步骤120，为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
步骤130，基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明线程池的线程分配方法的原理，结合实施例中对线程池的线程进行分配的过程，对本发明提供的线程池的线程分配方法做进一步的描述。
首先创建线程池，使用标准接口创建一个线程池，设置线程池参数：最大线程数(MAX_THR),最小线程数(MIN_THR)，最小空闲线程数(MIN_FR),最大线程空闲数(MAX_FR)。创建任务队列task_list{…},用于接收任务，当收到任务时将其插入到任务队列，分配其task_id。基于上述线程池提供一种线程分配方法，具体的，所述线程池的线程分配方法包括：
S1、为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程。
在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。即利用当前空闲线程链表记录新建线程的信息。
S2、为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程。
监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。该链表用于记录释放的线程信息。
S3、基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息：若是，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；若否，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
具体的，步骤S1和步骤S2创建的两个链表用于任务调度接口使用，有两个特点：一是，可以使调度和维护相隔离，二是，在当前空闲线程链表分配完后，直接从备份空闲线程链表获取空闲线程，这个处理机制可以将一批从工作状态变为空闲状态的线程直接重新转移到空闲链表，而不是像传统的处理机制，一个一个将工作状态转换到空闲状态的线程加入到空闲链表。
调度任务启动，直接从当前空闲线程链表中获取链表头节点，获取到后将其从链表删除，如果获取不到，则交换指针，即将指针指向备份空闲线程链表，如果也获取不到，则说明没有空闲线程可用，将当前任务请求进行缓存，等待有其他线程空闲。
为了验证上述线程池的线程分配方法的优越性，部署一台带有BMC板卡的服务器，将实现程序交叉编译后形成一个新镜像，刷到BMC卡中。刷新完成后，登录BMC系统。外部使用压测脚本模拟高并发请求，查看BMC整体系统性能状态。
如图2所示，该系统200包括：
第一记录单元210，用于为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
第二记录单元220，用于为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
线程分配单元230，用于基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
可选地，作为本发明一个实施例，所述第一记录单元包括：
第一映射模块，用于在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。
可选地，作为本发明一个实施例，所述第二记录单元包括：
第二映射模块，用于监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。
可选地，作为本发明一个实施例，所述线程分配单元包括：
优选筛选模块，用于判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息；
优选分配模块，用于若当前空闲线程链表中存在线程信息，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；
次级分配模块，用于若当前空闲线程链表中不存在线程信息，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于执行本发明实施例提供的线程池的线程分配方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明通过优化查找空闲线程的流程，使线程池在高并发情况下，高效及时分配任务，提高系统整体性能，与传统遍历查找空闲线程算法相比，本发明最多两次就可以找到空闲线程，大大提高了查找效率，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种线程池的线程分配方法，其特征在于，包括：
为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程，包括：
在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程，包括：
监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务，包括：
判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息：
若是，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；
若否，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
5.一种线程池的线程分配系统，其特征在于，包括：
第一记录单元，用于为线程池创建当前空闲线程链表，所述当前空闲线程链表记录完成初始化的新建线程；
第二记录单元，用于为线程池创建备份空闲线程链表，所述备份空闲线程链表记录工作结束的线程；
线程分配单元，用于基于当前空闲线程链表和备份空闲线程链表查找空闲线程，并为所述空闲线程分配任务。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一记录单元包括：
第一映射模块，用于在线程池创建线程时，将完成初始化的新建线程通过指针的形式映射到当前空闲线程链表。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二记录单元包括：
第二映射模块，用于监控已分配线程的工作状态，将工作状态结束的线程通过指针映射到备份空闲线程链表。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述线程分配单元包括：
优选筛选模块，用于判断当前空闲线程链表中是否存在线程信息；
优选分配模块，用于若当前空闲线程链表中存在线程信息，则随机选取一个目标线程并为所述目标线程分配任务，将所述目标线程的信息从当前空闲线程链表移除；
次级分配模块，用于若当前空闲线程链表中不存在线程信息，则从备份空闲线程链表中选取目标线程，若从备份空闲线程链表中选取目标线程失败则生成等待提示。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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