跟蹤不同線程上對象實例的狀態？

Question

我在空閒時間寫了一個圖像板刮板來教我主要關於線程。目前我正在使用生產者/消費者類型模式來促進這項工作。但是，我遇到了一個問題。

現在，我有「隊列處理器」，觀察並處理特定類型的線程安全隊列。這些隊列處理器每隔X秒輪詢一次目標隊列，並且如果隊列中有等待處理的項目，隊列處理器會使該項目出隊，使用該項目旋轉一個新線程並啓動線程。在每個線程上，調用長時間運行的方法（如連接到網站並下載文件）。以這種方式，每個項目都有自己的線程運行。

我很難搞清楚如何報告每個線程正在處理的每個項目的狀態。

例如，假設我們有主線程MT。 MT產生子線程T1，T2，T3，T4和T5。在每個線程上都有一個對應的對象，O1 ... O5。這些對象可以處於三種不同的狀態（S1，S2，S3），而它們正在其線程上進行處理。

如何在對象O的狀態發生變化時向主線程MT報告每個對象O的狀態S？

我嘗試使用事件來報告狀態，但我遇到了一些令人毛骨悚然的結果。我搜索了一些關於使用線程和事件的信息，但沒有得到太多的結果。

任何幫助，將不勝感激。

謝謝。

Answer 1

一種方法是創建另一個線程安全隊列，用於報告狀態更新。每當你的線程改變它的狀態時，它都會推送一個元組/對象，它包含作業的唯一標識符，新狀態，線程標識以及你認爲需要的任何其他內容。

一旦你這樣做了，你會遇到另一個問題：誰來輪詢隊列？你可以在你的主線程在它對工作隊列的檢查之間做到這一點，但這可能很難看，並且可能會不必要地減慢處理速度。你也可以爲此做出另一個線程，但我猜你需要將狀態報告給主線程，所以這沒有幫助。

實際上有更好的方法來構造程序。不是讓主線程連續輪詢作業隊列並創建線程（這非常昂貴），而是可以創建一個線程池並讓作業線程自己執行輪詢。這將使主線程免費輪詢狀態隊列，等待它正在查找的任何事件。

下面是一些僞代碼來說明這一概念：

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}); 

從本質上講，這是什麼做的是創建一個包含每個你有CPU核心一個工作線程（一個確定的默認開始）線程池。接下來，它在每個工作線程中執行函數worker_thread（該函數應該是不言自明的）。主線程然後不斷地檢查狀態隊列以查找某個未指定的事件。一旦發生這種情況，它會關閉工作線程並繼續執行程序的其餘部分。

這個例子值得注意的三件事。首先，我建議在手動輪詢實施中使用屏蔽流行呼叫（示例中爲pop_blocking）。使用起來要簡單很多，效率可能更高。接下來，我使用thread_pool.interrupt()來終止工作線程，但根據您使用的語言或庫，它可能不是最聰明的方法。如果您的語言支持這種事情，那麼在try catch聲明中圍繞do_job(job)調用可能也是一個好主意。

請注意，由於您的問題對於細節（語言被用於某個細節）非常不利，因此您肯定需要將解決方案適應於您正在嘗試完成的任何操作。這應該仍然給你一個很好的起點。