跟踪不同线程上对象实例的状态？

Question

我在空闲时间写了一个图像板刮板来教我主要关于线程。目前我正在使用生产者/消费者类型模式来促进这项工作。但是，我遇到了一个问题。

现在，我有“队列处理器”，观察并处理特定类型的线程安全队列。这些队列处理器每隔X秒轮询一次目标队列，并且如果队列中有等待处理的项目，队列处理器会使该项目出队，使用该项目旋转一个新线程并启动线程。在每个线程上，调用长时间运行的方法（如连接到网站并下载文件）。以这种方式，每个项目都有自己的线程运行。

我很难搞清楚如何报告每个线程正在处理的每个项目的状态。

例如，假设我们有主线程MT。 MT产生子线程T1，T2，T3，T4和T5。在每个线程上都有一个对应的对象，O1 ... O5。这些对象可以处于三种不同的状态（S1，S2，S3），而它们正在其线程上进行处理。

如何在对象O的状态发生变化时向主线程MT报告每个对象O的状态S？

我尝试使用事件来报告状态，但我遇到了一些令人毛骨悚然的结果。我搜索了一些关于使用线程和事件的信息，但没有得到太多的结果。

任何帮助，将不胜感激。

谢谢。

Answer 1

一种方法是创建另一个线程安全队列，用于报告状态更新。每当你的线程改变它的状态时，它都会推送一个元组/对象，它包含作业的唯一标识符，新状态，线程标识以及你认为需要的任何其他内容。

一旦你这样做了，你会遇到另一个问题：谁来轮询队列？你可以在你的主线程在它对工作队列的检查之间做到这一点，但这可能很难看，并且可能会不必要地减慢处理速度。你也可以为此做出另一个线程，但我猜你需要将状态报告给主线程，所以这没有帮助。

实际上有更好的方法来构造程序。不是让主线程连续轮询作业队列并创建线程（这非常昂贵），而是可以创建一个线程池并让作业线程自己执行轮询。这将使主线程免费轮询状态队列，等待它正在查找的任何事件。

下面是一些伪代码来说明这一概念：

main_thread() 
    ... 
    thread_pool = create_pool(get_core_count()); 
    thread_pool.execute(worker_thread); 

    while(true) 
     status = status_queue.pop_blocking(); 
     if (check_status(status) == WE_BE_DONE) 
      break; 

    thread_pool.interrupt(); 
    ... 

worker_thread() 
    while(true) 
     job = job_queue.pop_blocking(); 
     process_job(job); 
     status_queue.push({job.id, thread_id, WE_DONE}); 

从本质上讲，这是什么做的是创建一个包含每个你有CPU核心一个工作线程（一个确定的默认开始）线程池。接下来，它在每个工作线程中执行函数worker_thread（该函数应该是不言自明的）。主线程然后不断地检查状态队列以查找某个未指定的事件。一旦发生这种情况，它会关闭工作线程并继续执行程序的其余部分。

这个例子值得注意的三件事。首先，我建议在手动轮询实施中使用屏蔽流行呼叫（示例中为pop_blocking）。使用起来要简单很多，效率可能更高。接下来，我使用thread_pool.interrupt()来终止工作线程，但根据您使用的语言或库，它可能不是最聪明的方法。如果您的语言支持这种事情，那么在try catch声明中围绕do_job(job)调用可能也是一个好主意。

请注意，由于您的问题对于细节（语言被用于某个细节）非常不利，因此您肯定需要将解决方案适应于您正在尝试完成的任何操作。这应该仍然给你一个很好的起点。