在 上一篇中，我們討論了關于簡單的線程池的實現，此次我們就基于簡單的線程池實現，深入剖析muduo網絡庫的事件循環線程池的代碼：

前置知識

reactor模型

thread::start()方法的理解

#include "Thread.h"
#include "CurrentThread.h"#include <semaphore.h>std::atomic_int Thread::numCreated_(0);Thread::Thread(ThreadFunc func, const std::string &name): started_(false), joined_(false), tid_(0), func_(std::move(func)), name_(name)
{setDefaultName();
}Thread::~Thread()
{if (started_ && !joined_){   // thread類提供了設置分離線程的方法 線程運行后后臺自動銷毀（非阻塞）thread_->detach();                                                  }
}void Thread::start()                                                        // 一個Thread對象 記錄的就是一個新線程的詳細信息
{started_ = true;//定義一個信號量sem_t sem;//設置信號量sem，是用于線程間，初值為0sem_init(&sem, false, 0);                                               // false指的是 不設置進程間共享// 開啟線程thread_ = std::shared_ptr<std::thread>(new std::thread([&]() {tid_ = CurrentThread::tid();                                        // 獲取線程的tid值sem_post(&sem);//sem值+1func_();                                                            // 開啟一個新線程 專門執行該線程函數}));// 這里必須等待獲取上面新創建的線程的tid值sem_wait(&sem);
}void Thread::join()
{joined_ = true;thread_->join();//阻塞等待當前線程執行完畢
}void Thread::setDefaultName()
{int num = ++numCreated_;if (name_.empty()){char buf[32] = {0};snprintf(buf, sizeof buf, "Thread%d", num);name_ = buf;}
}

這個類是對std::thread進行了一個封裝，主要關注Thread::start方法，核心實現是定義了一個信號量sem,以確保子線程能夠成功被創建，具體的創建流程如下圖。

創建線程池

1. TcpServer啟動線程池
2. 在線程池中根據傳入的線程數量創建事件循環線程EventLoopThread，并且將創建的事件循環線程加到線程池threads中去，并且調用EventLoopThread->loop函數，隨后綁定返回的已經創建好事件循環EventLoop
3. 創建事件循環EventLoopThread的時候綁定函數threadFunc
4. 調用thread_.start()函數，thread_創建了一個子線程，該子線程執行綁定的threadFunc函數。在threadFunc函數中，創建事件循環EventLoop，創建成功了通知主線程，并在開始事件循環EventLoop.loop()；與此同時，主線程在循環等待子線程成功創建EventLoop,并接收創建好的EventLoop對象，并返回。

上述過程可以總結為：主線程隨著函數調用開辟子線程，子線程成功創建事件循環，并在在子線程中事件事件循環，實現了one loop per thread，主線程返回到創建事件循環線程池中，繼續執行其他任務。如下圖所示。

關于主線程的生命周期的理解：

EventLoop *EventLoopThread::startLoop()
{thread_.start(); // 啟用底層線程Thread類對象thread_中通過start()創建的線程EventLoop *loop = nullptr;{std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);cond_.wait(lock, [this](){return loop_ != nullptr;});loop = loop_;}return loop;
}

這里是存在開辟了一個新的線程，可以稱為子線程，子線程中是執行eventloop.loop（）事件循環的，在程序的運行過程中不會被回收；但是這個主線程的，隨著return loop;的返回，主線程是不是會被釋放呢？其實不是的，這里的主線程可以看成是負責整個項目的實現的核心線程，當主線程執行startLoop()函數后創建了子線程并返回，主線程就繼續執行其他的函數，并不是說返回了就被銷毀了。
比如說主線程執行完startLoop()的返回順序是：EventLoopThread::startLoop()—>>> EventLoopThreadPool::start—>>>然后執行TcpServer::start()中的loop_->runInLoop(std::bind(&Acceptor::listen, acceptor_.get()))，跟調用順序是相反的。見上圖

感悟：關于這一點理解起來還是花了挺久的，這個項目前前后后也是花了挺多時間看了，但是總是存在這里那里的小問題，不影響理解整體項目，但是這些小點是真的才能感受到項目的高明；也是花時間整理這些小知識點，才可以有更深的感悟。

子線程被喚醒的幾種情況

首先，我們需要強調一下，這里存在mainloop（一個）和subloop(多個)，mainloop所在的線程為主線程，subloop所在的線程為子線程（可以理解為，subloop1對應為子線程1，subloop2對應為子線程2等）

子線程被主線程喚醒

新連接到來

當一切都初始化好后，MainLoop的Acceptor開始監聽，當有新的連接到來時，觸發新連接到來的回調函數，在回調函數中處理新連接的相關操作。

1. 調用getNextLoop()函數
2. 執行輪詢算法返回一個事件循環EventLoop
3. 對得到的事件循環loop綁定TCP連接，并且設置回調函數（通過TcpConnection設置，但最終是設置到EventLoop中的Channel回調函數中），見下圖（圖片來源萬字長文梳理Muduo庫核心代碼及優秀編程細節思想剖析，更多可以參考這篇文章）
   
4. 調用runInLoop，在對應的EventLoop中執行相應的回調函數。但是這里存在一個問題，即我是通過MainLoop上所在的線程選擇了一個子Loop,假如說為subLoop1，并且需要執行在subLoop1上綁定的函數，而當前的線程是MainLoop對應的線程。如果之間運行，這就不滿足每一個線程運行一個EventLoop的條件了（one loop per thread）。所以在這里，就需要判斷一下，是否是在當前loop中對應的線程執行的任務。如果不是，需要通過wakeup函數喚醒當前loop對應的線程。
5. 然后loop對應的線程就被喚醒起來工作（相當于消費者來消費任務了），執行綁定的connectEstablished()函數，在connectEstablished()函數實現tie()函數綁定，并且設置監聽讀事件。

建立Tcp連接后，以后發生在這個連接上的所有事件都交由這個SubLoop1來負責了。

有消息需要發送時（多reactor情況時）

在這里插入代碼片

關閉連接時

當連接斷開或者關閉連接，執行TcpServer::removeConnection()回調函數。

1. 上層調用TcpServer::removeConnection函數，調用runInLoop函數，并綁定執行TcpServer::removeConnectionInLoop
2. 因為removeConnectionInLoop是執行在mainloop對應的線程（執行TcpServer類下的函數都在mainloop中對應的線程，也可以說在主線程中運行），所以這里之間是在當前的mainloop中執行回調，執行removeConnectionInLoop函數
3. 首先移除TCP連接，并且得到將要移除的連接對應的ioloop；因為當前是處于mainloop對應的主線程，所以ioloop執行調用queueInLoop
4. 在queueInLoop函數中，核心是異步喚醒自己對應的線程，并執行等待執行的任務（在這里是connectDestroyed）
5. 在connectDestroyed中，將待移除的TCP連接中的channel中的所有感興趣的事件從poller中移除掉，并將channel從poller中移除。

子線程被喚醒執行任務

我們知道，在線程池初始化過程中，每一個線程就對應一個事件循環(eventloop)已開始循環，并且當新連接到來時，mainloop按照輪詢方法將新連接分發給一個事件循環，以后這個事件循環就負責這個新連接的所有操作了（包括接收消息、發送消息等）。

void EventLoop::loop()
{looping_ = true;quit_ = false;LOG_INFO("EventLoop %p start looping\n", this);while (!quit_){activeChannels_.clear();pollRetureTime_ = poller_->poll(kPollTimeMs, &activeChannels_);for (Channel *channel : activeChannels_){// Poller監聽哪些channel發生了事件 然后上報給EventLoop 通知channel處理相應的事件channel->handleEvent(pollRetureTime_);}doPendingFunctors();//執行等待處理的函數，一般是主線程添加的。}LOG_INFO("EventLoop %p stop looping.\n", this);looping_ = false;
}

可以看到，初始化的事件循環eventloop在自己的線程內循環等待任務的來臨。

pollRetureTime_ = poller_->poll(kPollTimeMs, &activeChannels_);

這句話是監聽對于每一個連接注冊的事件是否發生了（如果發生了，注冊到activeChannels_并依序執行）；否則超時返回。