muduo库EventLoopThread模块详解—

Muduo库EventLoopThread模块详解

muduo库的EventLoopThread模块是一个封装了EventLoop和线程的组件，它的核心目标是实现“每个线程一个EventLoop”的Reactor模式。

一、模块作用

线程与EventLoop绑定
创建一个新线程，并在该线程中运行一个EventLoop对象，确保线程安全地启动和销毁。
简化线程间通信
提供接口让其他线程可以向该EventLoop提交异步任务。
生命周期管理
自动管理线程的启动和EventLoop的销毁。

二、核心实现解析

1. 类定义

class EventLoopThread : noncopyable {
public:
    EventLoopThread();
    ~EventLoopThread();
    EventLoop* startLoop();  // 启动线程并返回关联的EventLoop

private:
    void threadFunc();       // 线程入口函数

    EventLoop* loop_;        // 指向子线程中的EventLoop
    bool exiting_;           // 退出标志
    Thread thread_;          // 封装的线程对象
    MutexLock mutex_;        // 互斥锁
    Condition cond_;         // 条件变量
};

2. 关键函数分析

startLoop()
启动线程并返回其管理的EventLoop：

EventLoop* EventLoopThread::startLoop() {
  thread_.start();         // 启动线程（内部调用pthread_create）
  {
      MutexLockGuard lock(mutex_);
      while (loop_ == nullptr) {
          cond_.wait();    // 等待线程函数完成EventLoop初始化
      }
  }
  return loop_;
}

threadFunc()
线程的实际入口函数，负责创建EventLoop并运行事件循环：

void EventLoopThread::threadFunc() {
  EventLoop loop;          // 栈上创建EventLoop对象
  {
      MutexLockGuard lock(mutex_);
      loop_ = &loop;      // 将地址暴露给外部
      cond_.notify();      // 通知startLoop()函数
  }
  loop.loop();             // 进入事件循环（阻塞在此处）
  loop_ = nullptr;         // 退出后置空
}

3. 同步机制

条件变量 (cond_)
确保主线程调用startLoop()时，子线程的EventLoop对象已经完成初始化。
互斥锁 (mutex_)
保护loop_指针的线程安全访问。

三、使用场景

1. 创建并启动线程

EventLoopThread ioThread;
EventLoop* loop = ioThread.startLoop(); // 返回子线程的EventLoop

2. 跨线程提交任务

loop->runInLoop([]{
    // 该回调将在ioThread所属线程执行
    printf("Execute in IO thread\n");
});

四、注意事项

单次启动限制
startLoop()只能调用一次，多次调用会导致未定义行为。
生命周期管理
EventLoop对象生命周期由线程函数控制，退出时需要调用EventLoop::quit()。
线程安全
对loop_指针的访问必须通过互斥锁保护。

五、设计思想

RAII管理资源
通过thread_.start()和~EventLoopThread()自动管理线程生命周期。
隐藏实现细节
用户无需关心线程同步的具体实现。
遵循One Loop Per Thread
每个EventLoopThread严格对应一个专用线程。

六、性能优化点

延迟创建
EventLoop对象在子线程中创建，避免主线程负担。
无锁设计
通过条件变量同步，仅在初始化时有短暂锁竞争。

通过这种设计，EventLoopThread为构建高性能多线程服务提供了基础设施，典型应用场景包括：

IO线程池（EventLoopThreadPool）
专用日志线程
数据库访问线程

muduo库EventLoopThread模块详解——C++