Vista 及后续版本的新线程池 在上一篇的博文中，说了下老版本的线程池，在Vista之后，微软重新设计了一套线程池机制，并引入一组新的线程池API，新版线程池相对于老版本的来说，它的可控性更高，它允许程序员自己定义线程池，并规定线程池中的线程数量和其他一些属性。线程池使用线程池的使用主要需要下面的四步：创建工作项提交工作项等待工作项完成清理工作项在前面说的四种线程池在使用上都是这4步，只是使用的API函数不同，每种线程池的每一步都有一个对应的API，总共有16个API普通线程池创建工作项的API为PTP_WORK WINAPI CreateThreadpoolWork( __in PTP_WORK_CALLBACK pfnwk, __inout_opt PVOID pv, __in_opt PTP_CALLBACK_ENVIRON pcbe );第一个参数是一个回调函数，当提交后，线程池中的线程会执行这个回调函数第二个参数是传递给回调函数的参数第三个参数是一个表示回调环境的结构，这个在后面会说回调函数的原型VOID CALLBACK WorkCallback( __inout PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, __inout_opt PVOID Context, __inout PTP_WORK Work );第一个参数用于表示线程池当前正在处理的一个工作项的实例，在后面会说它怎么用第二个参数是传给回调函数的参数的指针第三个参数是当前工作项的结构创建工作项完成之后调用SubmitThreadpoolWork将工作项提交到对应的线程池，由线程池中的线程处理这个工作项，该函数原型如下：VOID WINAPI SubmitThreadpoolWork( __inout PTP_WORK pwk );这个函数只有一个参数那就是工作项的指针，即我们想将哪个工作项提交。提交工作项之后，在需要同步的地方，调用函数WaitForThreadpoolWorkCallbacks,等待线程池中的工作项完成,该函数原型如下VOID WINAPI WaitForThreadpoolWorkCallbacks( __inout PTP_WORK pwk, __in BOOL fCancelPendingCallbacks );最后一个参数表示线程池是否需要执行未执行的工作项，注意它只能取消执行还没有开始执行的工作项，而不能取消已经有线程开始执行的工作项，最后调用函数CloseThreadpoolWork清理工作项，该函数的原型如下：VOID WINAPI CloseThreadpoolWork( __inout PTP_WORK pwk );就我个人的理解，TP_WORK应该保存的是一个工作项的信息，包含工作项的回调以及传递个回调函数的参数，每当提交一个工作项就是把这个结构放入到线程池的队列中，当线程池中有空闲线程的时候从队列中取出这个结构，将结构中的回调函数参数传递给回调函数，并调用它。我们可以重复提交同一个工作项多次，但是每个工作项一旦定义好了，那么传递给对应回调函数的参数应该是固定的，后期是没办法更改它的。它的等待函数调用时根据第二个参数，如果为TRUE则将线程池队列中的工作项清除，然后等待所有线程都为空闲状态时返回，而当参数为FALSE时，就不对队列中的工作项进行操作，并且一直等到线程池中的所有线程为空闲。下面是一个具体的使用例子：VOID CALLBACK MyWorkCallback( PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, PVOID Parameter, PTP_WORK Work ) { int nWaitTime = 4; printf("线程[%04x]将等待%ds\n", GetCurrentThreadId(), nWaitTime); Sleep(nWaitTime * 1000); printf("线程[%04x]执行完毕\n", GetCurrentThreadId()); } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { PTP_WORK_CALLBACK workcallback = MyWorkCallback; PTP_WORK work = CreateThreadpoolWork(workcallback, NULL, NULL); //创建工作项 for (int i = 0; i < 4; i++) { SubmitThreadpoolWork(work); //提交工作项 } //等待线程池中的所有工作项完成 WaitForThreadpoolWorkCallbacks(work, FALSE); //关闭工作项 CloseThreadpoolWork(work); return 0; }定时器线程池定时器线程池中使用的对应的API分别为CreateThreadpoolTimer、SetThreadpoolTimer、WaitForThreadpoolTimerCallbacks和CloseThreadpoolTimer，这些函数的参数与之前的函数参数基本类似，区别比较大的是SetThreadpoolTimer，由于涉及到定时器，所以这里的参数稍微复杂一点VOID WINAPI SetThreadpoolTimer( __inout PTP_TIMER pti, __in_opt PFILETIME pftDueTime, __in DWORD msPeriod, __in_opt DWORD msWindowLength );第二个参数表示定时器触发的时间，它是一个64位的整数，如果为正数表示一个绝对的时间，表示从1960年到多少个100ns的时间后触发，如果为负数则表示从设置之时起经过多少时间后触发，单位为微秒（转化为秒是1000 * 1000）第三个参数每隔多长时间触发一次，如果只是想把这个定时器作为一次性的，和第四个参数没有用处，而如果想让线程池定期的触发它，这个值就是定期触发的间隔 时间，单位为毫秒第四个参数是用来给回调函数的执行时机增加一定的随机性，如果这个定时器是一个定期触发的定时器，那么这个值告诉线程池，可以在自定时器设置时间起，在(msPeriod - msWindowLength, mePeriod + msWindowsLong)这个区间之后的任意时间段触发另外我自己在编写测试代码的时候发现有的时候调用WaitForThreadpoolTimerCallbacks可能立即就返回了，后来我自己分析可能的原因是这个函数会在线程池队列中没有需要处理的工作项，并且线程池中线程为空闲的时候返回，当我使用定时器的时候，在等待时可能这个时候定时器上的时间未到，而线程池中又没有需要处理的定时器的工作项，所以它就返回了从而未达到等待的效果。下面是一个使用的具体例子,这个例子是《Windows核心编程》这本书中的例子，我觉得它里面有一个更改MessageBox显示信息的功能，所以将其修改了下作为例子int g_nWaitTime = 10; TCHAR g_szTitle[] = _T("提示"); #define ID_MSGBOX_STATIC_TEXT 0x0000ffff //MessageBox上内容部分的控件ID VOID CALLBACK TimerCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, PVOID Context, PTP_TIMER Timer) { HWND hWnd = FindWindow(NULL, g_szTitle); //找到MessageBox所对应的窗口句柄 if (NULL != hWnd) { TCHAR szText[1024] = _T(""); StringCchPrintf(szText, 1024, _T("您将有%ds的时间"), --g_nWaitTime); SetDlgItemText(hWnd, ID_MSGBOX_STATIC_TEXT, szText); //更改显示信息 } if (g_nWaitTime == 0) { ExitProcess(0); } } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { //创建定时器历程 PTP_TIMER pTimer = CreateThreadpoolTimer(TimerCallback, NULL, NULL); //将定时器历程加入到线程池 ULARGE_INTEGER uDueTime = {0}; FILETIME FileDueTime = {0}; uDueTime.QuadPart = (LONGLONG) -(1 * 10 * 1000 * 1000); //时间为1s FileDueTime.dwHighDateTime = uDueTime.HighPart; FileDueTime.dwLowDateTime = uDueTime.LowPart; SetThreadpoolTimer(pTimer, &FileDueTime, 1000, 0); //每1s调用一次 WaitForThreadpoolTimerCallbacks(pTimer, FALSE); //此处调用等待函数会立即返回 TCHAR szText[] = _T("您将有10s的时间"); MessageBox(NULL, szText, g_szTitle, MB_OK); //关闭工作项 CloseThreadpoolTimer(pTimer); return 0; }同步对象线程池对这种线程池的使用主要调用这样几个函数: CreateThreadpoolWait、SetThreadpoolWait、WaitForThreadpoolWaitCallbacks、CloseThreadpoolWait ，这几个函数的使用与之前的普通线程池的使用类似，在这就不再进行说明直接给例子VOID CALLBACK WaitCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, PVOID Context, PTP_WAIT Wait, TP_WAIT_RESULT WaitResult) { if (WaitResult == WAIT_OBJECT_0) { printf("[%04x] wait the event\n", GetCurrentThreadId()); }else if (WaitResult == WAIT_TIMEOUT) { printf("[%04x] time out\n", GetCurrentThreadId()); } } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { //创建等待线程池 PTP_WAIT pWait = CreateThreadpoolWait(WaitCallback, NULL, NULL); //创建事件 HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); //等待时间为1s FILETIME ft = {0}; ULARGE_INTEGER uWaitTime = {0}; uWaitTime.QuadPart = (LONGLONG) - 1 * 1000 * 1000; ft.dwHighDateTime = uWaitTime.HighPart; ft.dwLowDateTime = uWaitTime.LowPart; for (int i = 0; i < 5; i++) { //模拟等待5次 SetThreadpoolWait(pWait, hEvent, &ft); Sleep(1000); //休眠 SetEvent(hEvent); } WaitForThreadpoolWaitCallbacks(pWait, FALSE); CloseThreadpoolWait(pWait); CloseHandle(hEvent); return 0; }这种类型的回调函数的WaitResult参数实际上是一个DWORD类型，表示调用这个回调的原因，WAIT_OBJECT_0表示同步对象变为有信号，WAIT_TIMEOUT表示超时WAIT_ABANDONED_0表示穿入的互斥量被遗弃（只有在同步对象为互斥量的时候才会有这种值）完成端口线程池完成端口线程池的使用主要用这些API：CreateThreadpoolIo、StartThreadpoolIo、WaitForThreadpoolIoCallbacks、CloseThreadpoolIo，这些函数的使用也是十分的简单，下面再次将之前的完成端口写日志的例子进行改写：int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { TCHAR szAppPath[MAX_PATH] = _T(""); GetAppPath(szAppPath); StringCchCat(szAppPath, MAX_PATH, _T("NewIocpLog.txt")); HANDLE hFile = CreateFile(szAppPath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_FLAG_OVERLAPPED | FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) { return 0; } //创建IOCP线程池 g_pThreadpoolIO = CreateThreadpoolIo(hFile, IoCompletionCallback, hFile, NULL); StartThreadpoolIo(g_pThreadpoolIO); //写入Unicode字节码 LPIOCP_OVERLAPPED pIocpOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(IOCP_OVERLAPPED)); pIocpOverlapped->dwDataLen = sizeof(WORD); pIocpOverlapped->hFile = hFile; WORD dwUnicode = MAKEWORD(0xff, 0xfe); //构造Unicode前缀 pIocpOverlapped->pData = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(WORD)); CopyMemory(pIocpOverlapped->pData, &dwUnicode, sizeof(WORD)); //偏移文件指针 pIocpOverlapped->Overlapped.Offset = g_FilePointer.LowPart; pIocpOverlapped->Overlapped.OffsetHigh = g_FilePointer.HighPart; g_FilePointer.QuadPart += pIocpOverlapped->dwDataLen; //写文件 WriteFile(hFile, pIocpOverlapped->pData, pIocpOverlapped->dwDataLen, &pIocpOverlapped->dwWrittenLen, &pIocpOverlapped->Overlapped); //创建线程进行写日志操作 HANDLE hWrittenThreads[MAX_WRITE_THREAD]; for (int i = 0; i < MAX_WRITE_THREAD; i++) { hWrittenThreads[i] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)WriteThread, &hFile, 0, NULL); } //等待所有写线程执行完成 WaitForMultipleObjects(MAX_WRITE_THREAD, hWrittenThreads, TRUE, INFINITE); for (int i = 0; i < MAX_WRITE_THREAD; i++) { CloseHandle(hWrittenThreads[i]); } //等待线程池中待处理的IO完成请求 WaitForThreadpoolIoCallbacks(g_pThreadpoolIo, FALSE); CloseHandle(hFile); //关闭IOCP线程池 CloseThreadpoolIo(g_pThreadpoolIO); return 0; } VOID CALLBACK WriteThread(LPVOID lpParam) { TCHAR szBuf[255] = _T("线程[%04x]模拟写入一条日志记录\r\n"); TCHAR szWrittenBuf[255] = _T(""); StringCchPrintf(szWrittenBuf, 255, szBuf, GetCurrentThreadId()); for (int i = 0; i < EVERY_THREAD_WRITTEN; i++) { //提交一个IOCP历程 StartThreadpoolIo(g_pThreadpoolIO); LPIOCP_OVERLAPPED lpIocpOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(IOCP_OVERLAPPED)); size_t dwBufLen = 0; StringCchLength(szWrittenBuf, 255, &dwBufLen); lpIocpOverlapped->dwDataLen = dwBufLen * sizeof(TCHAR); lpIocpOverlapped->pData = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, (dwBufLen + 1) * sizeof(TCHAR)); CopyMemory(lpIocpOverlapped->pData, szWrittenBuf, dwBufLen * sizeof(TCHAR)); lpIocpOverlapped->hFile = *(HANDLE*)lpParam; //同步文件指针 *((LONGLONG*)&(lpIocpOverlapped->Overlapped.Pointer)) = InterlockedCompareExchange64(&g_FilePointer.QuadPart, g_FilePointer.QuadPart + lpIocpOverlapped->dwDataLen, g_FilePointer.QuadPart); //写文件 WriteFile(lpIocpOverlapped->hFile, lpIocpOverlapped->pData, lpIocpOverlapped->dwDataLen, &lpIocpOverlapped->dwWrittenLen, &lpIocpOverlapped->Overlapped); } } VOID CALLBACK IoCompletionCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance,PVOID Context,PVOID Overlapped,ULONG IoResult,ULONG_PTR NumberOfBytesTransferred,PTP_IO Io) { LPIOCP_OVERLAPPED pIOCPOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)Overlapped; //释放对应的内存空间 printf("线程[%04x]得到IO完成通知,写入长度%d\n", GetCurrentThreadId(), pIOCPOverlapped->dwDataLen); if (pIOCPOverlapped->pData != NULL) { HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pIOCPOverlapped->pData); } if (NULL != pIOCPOverlapped) { HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pIOCPOverlapped); pIOCPOverlapped = NULL; } }在新版的完成端口的线程池中，每当需要进行IO操作时，要保证在IO操作之前调用StartThreadpoolIo提交请求。如果没有那么我们的回调函数将不会被执行。注意：后面两种线程池与旧版的相比，最大的区别在于新版的是一次性的，也就是每提交一次，它只会执行一次，要想让其不停触发就需要不停的进行提交，而旧版的只需要绑定，一旦相应的事件发生，他就会不停地的执行线程池控制回调函数的终止操作线程池提供了一种便利的方法，用来描述当我们的回调函数返回之后，应该执行的一些操作，通过这种方式，可以通知其他线程，回调函数已经执行完毕。通过调用下面的一些API可以设置对应的同步对象，在线程池外的其他线程等待同步对象就可以知道什么时候回调执行完毕函数终止操作LeaveCriticalWhenCallbackReturns当回调函数返回时，线程池会自动调用LeaveCritical,并在参数中传入指定的CRITICAL_SECTION结构ReleaseMutexWhenCallbackReturns当回调函数返回时，线程池会自动调用ReleaseMutexWhen并在参数中传入指定的HANDLEReleaseSemaphoreWhenCallbackReturns当回调函数返回时，线程会自动调用ReleaseSemphore并在参数中传入指定的HANDLESetEventWhenCallbackReturns当回调函数返回时，线程会自动调用SetEvent,并在参数中传入指定的HANDLEFreeLibraryWhenCallbackReturns当回调函数返回时，线程会自动调用FreeLibrary并在参数中传入指定的HANDLE前4个函数给我们提供了一种方式来通知另外一个线程，回调函数调用完成，而最后一个函数则提供了一种在回调函数调用完成之时，清理动态库的方式，如果回调函数是在dll中实现的，但是在回调函数结束之时，我们希望卸载这个dll，这个时候不能调用FreeLibrary，这个时候回调函数虽然完成了任务，但是在后面还有函数栈平衡的操作，如果在返回时，我们将dll从内存中卸载，必然会导致最后的栈平衡操作访问非法内存，从而时应用程序崩溃。但是我们可以调用FreeLibraryWhenCallbackReturns，完成这个任务。下面是一个具体的例子：typedef struct tagWAIT_STRUCT { HANDLE hEvent; DWORD dwThreadId; }WAIT_STRUCT, *LPWAIT_STRUCT; WAIT_STRUCT g_waitStruct = {0}; VOID CALLBACK WorkCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, PVOID Context, PTP_WORK Work) { g_waitStruct.dwThreadId = GetCurrentThreadId(); Sleep(1000 * 10); SetEventWhenCallbackReturns(Instance, *(HANDLE*)&g_waitStruct); } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { PTP_WORK pWork = CreateThreadpoolWork(WorkCallback, NULL, NULL); g_waitStruct.hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); SubmitThreadpoolWork(pWork); WaitForSingleObject(g_waitStruct.hEvent, INFINITE); printf("线程池中线程[%04x]执行完成\n", g_waitStruct.dwThreadId); CloseThreadpoolWork(pWork); return 0; }上面的代码首先创建一个无信号的event对象，然后在回调函数中调用SetEventWhenCallbackReturns，当回调函数完成之时就会将event设置为有信号，这样我们在主线程中就可以等待，一旦回调函数执行完成，event变为有信号，wait函数就会返回。同时我们定义一个结构体尝试着从线程池中带出一个线程ID，并在主线程中使用它对线程池进行定制上面在讨论四种线程池的时候，使用的都是系统自带的线程池，这些线程池由系统管理，我们只能使用，而不能对它们的一些属性进行定制，但是新版本的线程池中提供了这样的方式，要对线程池进行定制，不能使用系统已经定义好的线程池，得自己定义，定义线程池使用API函数CreateThreadPool,这个函数只有一个参数，这个参数是Windows的保留参数目前应该赋值为NULL。该函数会返回一个PTP_POOL 类型的值，这个值是一个指针，用来标识一个线程池。创建完成之后，我们可以函数SetThreadpoolThreadMaximum 或者SetThreadpoolThreadMinimum来规定线程池中的最大和最小线程。当不需要自定义的线程池的时候可以使用函数CloseThreadPool，来清理自定义线程池。线程池的回调环境线程池的回调环境规定了回调函数的执行环境，比如由哪个线程池中的线程来调用，对应线程池的版本，对应的清理器和其他的属性等等。环境的结构定义如下：typedef struct _TP_CALLBACK_ENVIRON { TP_VERSION Version; //线程池的版本 PTP_POOL Pool; //关联的线程池 PTP_CLEANUP_GROUP CleanupGroup; //对应的环境清理组 PTP_CLEANUP_GROUP_CANCEL_CALLBACK CleanupGroupCancelCallback; PVOID RaceDll; struct _ACTIVATION_CONTEXT *ActivationContext; PTP_SIMPLE_CALLBACK FinalizationCallback; union { DWORD Flags; struct { DWORD LongFunction : 1; DWORD Private : 31; } s; } u; } TP_CALLBACK_ENVIRON, *PTP_CALLBACK_ENVIRON;虽然这个结构微软对外公布，而且是可以在程序中直接使用的，但是最好不要这么做，我们应该使用它提供的API对其进行操作，首先可以调用InitializeThreadpoolEnvironment来创建一个对应的回调环境，对我们传入的TP_CALLBACK_ENVIRON变量进行初始化。然后可以调用函数SetThreadpoolCallbackPool来规定由哪个线程池来调用对应的回调函数，如果将参数ptpp传入NULL,则使用系统默认的线程池。另外还可以调用SetThreadpoolCallbackRunsLong 来告诉线程池，我们的任务需要较长的时间来执行。最后当我们不需要这个回调环境的时候可以使用函数DestroyThreadpoolEnvironment来清理这个结构。我自己在看这一块的时候很长时间都转不过弯来，总觉得回调环境是由线程池持有的，每个线程池都有自己的回调环境，其实这个是错误的，既然它叫做回调环境，自然与线程池无关，它是用来控制回调行为的。当我们在创建对应的任务时，最后一个参数就是回调环境的指针，在提交任务时会首先将任务提交到回调环境所规定的线程池中，由对应的线程池来处理。函数SetThreadpoolCallbackPool从表面意思来看是未线程池设置一个回调环境其实这个意思正好相反，是为某个回调指定对应调用的线程池。在后面就可以看到，回调环境可比线程池大的多线程池的清理组为了得体的销毁自定义的线程池（系统自定义线程池不会被销毁），我们需要知道系线程池中各个任务何时完成，只有当所有任务都完成时销毁线程池才算得体的销毁，只有这样才能顺利的清理相关资源。但是由于线程池中的各项任务可能由不同的线程提交，提交的时机，任务执行完所需要的时间各不相同，所以基本上不可能知道线程池中的任务何时完成。为了解决这个问题，新版的线程池提供了清理组的概念。TP_CALLBACK_ENVIRON结构的PTP_CLEANUP_GROUP就为对应的执行环境绑定了一个清理组。当线程池中的任务都处理完成时能够得体的清理线程池可以调用CreateThreadpoolCleanupGroup来创建一个清理组，然后调用SetThreadpoolCallbackCleanupGroup来将线程池与对应的清理组。它的原型如下：VOID SetThreadpoolCallbackCleanupGroup( __inout PTP_CALLBACK_ENVIRON pcbe, __in PTP_CLEANUP_GROUP ptpcg, __in_opt PTP_CLEANUP_GROUP_CANCEL_CALLBACK pfng );第一个参数是一个回调环境第二个参数是一个对应的清理组，这两个参数就将对应的回调环境和清理组关联起来第三个参数是一个回调函数，每当一个工作项被取消，这个函数将会被调用。对应的回调函数的原型如下:VOID NTAPI CleanupGroupCancelCallback(PVOID pvObjectContext, PVOID CleanupContext);每当创建一个任务时，如果最后一个参数不为NULL，那么对应的清理组中会增加一项，表示又增加一个需要潜在清理的任务。最后我们调用对应的清理工作项的函数时，相当于显示的将需要清理的项从对应的清理组中去除。当我们的应用程序想要销毁线程池时，调用函数CloseThreadpoolCleanupGroupMembers。这个函数相比于之前的WaitForThreadpoolTimerCallbacks来说，它可以等待线程池中的所有工作项，而不管工作项是哪种类型，而对应的wait函数只能等待对应类型的工作项。VOID WINAPI CloseThreadpoolCleanupGroupMembers( __inout PTP_CLEANUP_GROUP ptpcg, __in BOOL fCancelPendingCallbacks, __inout_opt PVOID pvCleanupContext );CloseThreadpoolCleanupGroupMembers函数的第二个参数也是一个BOOL类型，它的作用与对应的wait函数中第二个参数的作用相同。如果第二个参数设置为NULL，那么每当该函数取消一个工作项，对应的PTP_CLEANUP_GROUP_CANCEL_CALLBACK 类型的回调就要被调用一次CleanupGroupCancelCallback函数中第一个参数是被取消项的上下文，这个上下文是由对应的创建工作项的函数的pvContext参数传递进来的，而第二个参数是由CloseThreadpoolCleanupGroupMembers函数的第三个参数传递进来的。当所有的工作项被取消后调用CloseThreadpoolCleanupGroup来释放清理组所占的资源。最后调用DestroyThreadpoolEnviroment和CloseThreadPool这样就可以得体的关闭线程池下面是使用的一个例子:VOID NTAPI CleanupGroupCancelCallback(PVOID pvObjectContext, PVOID CleanupContext) { printf("有任务[%d][%d]被取消\n", *(int*)pvObjectContext, *(int*)CleanupContext); } VOID CALLBACK TimerCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance, PVOID Context, PTP_TIMER Timer) { Sleep(1000); printf("有对应的定时器历程被调用\n"); } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { TP_CALLBACK_ENVIRON environ = {0}; //创建回调环境 InitializeThreadpoolEnvironment(&environ); PTP_CLEANUP_GROUP pCleanUp = CreateThreadpoolCleanupGroup(); //创建清理组 PTP_POOL pool = CreateThreadpool(NULL); //创建自定义线程池 //设置线程池中的最大、最小线程数 SetThreadpoolThreadMinimum(pool, 2); SetThreadpoolThreadMaximum(pool, 8); //设置对应的回调环境和清理组 SetThreadpoolCallbackPool(&environ, pool); SetThreadpoolCallbackCleanupGroup(&environ, pCleanUp, CleanupGroupCancelCallback); //创建对应的工作项 int i = 1; PTP_TIMER pTimerWork = CreateThreadpoolTimer(TimerCallback, &i, &environ); ULARGE_INTEGER uDueTime = {0}; FILETIME ft = {0}; uDueTime.QuadPart = (LONGLONG) - 10 * 1000 *1000; //设置时间为10s ft.dwHighDateTime = uDueTime.HighPart; ft.dwLowDateTime = uDueTime.LowPart; SetThreadpoolTimer(pTimerWork, &ft, 10 * 1000, 0); //休眠1s保证定时器历程被提交 Sleep(1000); int j = 2; //等待所有历程执行完成，并清理资源 CloseThreadpoolCleanupGroupMembers(pCleanUp, TRUE, &j); CloseThreadpoolCleanupGroup(pCleanUp); DestroyThreadpoolEnvironment(&environ); CloseThreadpool(pool); return 0; }上面的例子中，首先定义了一个回调环境并进行初始化，然后定义自定义线程和对应的清理环境，并将他们绑定。并且在定义清理器时指定对应的回调函数。接着又定义了一个定时器线程并给一个上下文。然后提交这个定时器历程。为了保证能顺利提交，在主程序中等待1s。最后我们直接取消它，由于定时器触发的时间为10s这个时候肯定还没有执行，而根据之前说的，当我们取消一个已提交但是未执行的工作项时会调用对应的清理组规定的回调，这个时候CleanupGroupCancelCallback会被调用。它的参数的值分别由CreateThreadpoolTimer和CloseThreadpoolCleanupGroupMembers给出，所以最终输出结果如下：自定义线程池可以很方便的控制它的行为。但是为了要得体的清理它所以得加上一个清理组，最终当我们使用自定义线程池时，基本步骤如下：调用函数InitializeThreadpoolEnvironment初始化一个回调环境调用CreateThreadpoolCleanupGroup创建一个清理组，并根据需要给出对应的清理回调调用CreateThreadpool创建自定义线程池调用对应的函数，设置自定义线程池的相关属性调用函数SetThreadpoolCallbackPool将线程池与回调环境绑定调用函数SetThreadpoolCallbackCleanupGroup将回调环境与对应的清理组绑定调用对应的函数创建工作项，并提交调用函数CloseThreadpoolCleanupGroupMembers等待清理组中的所有工作项被执行完或者被取消调用CloseThreadpoolCleanupGroup关闭清理组并释放资源调用DestroyThreadpoolEnvironment清理回调环境调用CloseThreadpool函数关闭自定义的线程池使用清理组的方式清理工作项相比于调用对应的close函数清理工作项来说，显得更方便，一来自定义线程池中工作项的种类繁多，每个工作项都调用一个Close函数显得太复杂，而且当工作项过多时，不知道何时哪个工作项执行完，这个时候如果强行调用函数关闭工作项，显得有点暴力，所以用工作组的方式更为优雅一些

老版VC++线程池 在一般的设计中，当需要一个线程时，就创建一个，但是当线程过多时可能会影响系统的整体效率，这个性能的下降主要体现在：当线程过多时在线程间来回切换需要花费时间，而频繁的创建和销毁线程也需要花费额外的机器指令，同时在某些时候极少数线程可能就可以处理大量，比如http服务器可能只需要几个线程就可以处理用户发出的http请求，毕竟相对于用户需要长时间来阅读网页来说，CPU只是找到对应位置的页面返回即可。在这种情况下为每个用户连接创建一个线程长时间等待再次处理用户请求肯定是不划算的。为了解决这种问题，提出了线程池的概念，线程池中保存一定数量的 线程，当需要时，由线程池中的某一个线程来调用对应的处理函数。通过控制线程数量从而减少了CPU的线程切换，而且用完的线程还到线程池而不是销毁，下一次再用时直接从池中取，在某种程度上减少了线程创建与销毁的消耗，从而提高效率在Windows上，使用线程池十分简单，它将线程池做为一个整体，当需要使用池中的线程时，只需要定义对应的回调函数，然后调用API将回调函数进行提交，系统自带的线程池就会自动执行对应的回调函数。从而实现任务的执行，这种方式相对于传统的VC线程来说，程序员不再需要关注线程的创建与销毁，以及线程的调度问题，这些统一由系统完成，只需要将精力集中到逻辑处理的回调函数中来，这样将程序员从繁杂的线程控制中解放出来。同时Windows中线程池一般具有动态调整线程数量的自主行为，它会根据线程中执行任务的工作量来自动调整线程数，即不让大量线程处于闲置状态，也不会因为线程过少而有大量任务处于等待状态。在windows上主要有四种线程池普通线程池同步对象等待线程池定时器回调线程池完成端口回调线程池这些线程池最大的特点是需要提供一个由线程池中线程调用的回调函数，当条件满足时回调函数就会被线程池中的对应线程进行调用。从设计的角度来说,这样的设计大大简化了应用程序考虑多线程设计时的难度,此时只需要考虑回调函数中的处理逻辑和被调用的条件即可,而不必考虑线程的创建销毁等等问题(一些设计还可以绕开繁琐的同步处理)。需要注意的就是一般不要在这些回调函数中设计处理类似UI消息循环那样的循环,即不要长久占用线程池中的线程。下面来依次说明各种线程池的使用：普通线程池普通线程池在使用时主要是调用QueueUserWorkItem函数将回调函数加入线程池队列，线程池中一旦有空闲的线程就会调用这个回调，函数原型如下：BOOL WINAPI QueueUserWorkItem( __in LPTHREAD_START_ROUTINE Function, __in_opt PVOID Context, __in ULONG Flags );第一个参数是一个回调函数地址，函数原型与线程函数原型相同，所以在设计时可以考虑使用宏开关来指定这个回调函数作为线程函数还是作为线程池的回调函数第二个参数是传给回调函数的参数指针第三个参数是一个标志值，它的主要值及其含义如下：标志含义WT_EXECUTEDEFAULT线程池的默认标志WT_EXECUTEINIOTHREAD以IO可警告状态运行线程回调函数WT_EXECUTEINPERSISTENTTHREAD该线程将一直运行而不会终止WT_EXECUTELONGFUNCTION执行一个运行时间较长的任务(这会使系统考虑是否在线程池中创建新的线程)WT_TRANSFER_IMPERSONATION以当前的访问字串运行线程并调用回调函数下面是一个具体的例子:void CALLBACK ThreadProc(LPVOID lpParam); int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { int nWaitTime; while (TRUE) { printf("请输入线程等待事件:"); scanf_s("%d", &nWaitTime); printf("\n"); if (0 == nWaitTime) { break; } //将任务放入到队列中进行排队 QueueUserWorkItem((LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadProc, &nWaitTime, WT_EXECUTELONGFUNCTION); } //结束主线程 printf("主线程[%04x]\n", GetCurrentThreadId()); return 0; } void CALLBACK ThreadProc(LPVOID lpParam) { int nWaitTime = *(int*)lpParam; printf("线程[%04x]将等待%ds\n", GetCurrentThreadId(), nWaitTime); Sleep(nWaitTime * 1000); printf("线程[%04x]执行完毕\n", GetCurrentThreadId()); }这段代码上我们加入了WT_EXECUTELONGFUNCTION标识，其实在计算机中，只要达到毫秒级的，这个时候已经达到了系统进行线程切换的时间粒度，这个时候它就是一个需要长时间执行的任务定时器回调线程池定时器回调主要经过下面几步：调用CreateTimerQueue:创建定时器回调的队列调用CreateTimerQueueTimer创建一个指定时间周期的计时器对象，并指定对应的回调函数及参数之后当指定的时间片到达，就会将对应的回调历程放入到队列中，一旦线程池中有空闲的线程就执行它另外可以调用对应的函数对其进行相关的操作：可以调用ChangeTimerQueueTimer修改一个已有的计时器对象的计时周期调用DeleteTimerQueueTimer删除一个计时器对象调用DeleteTimerQueue删除这样一个线程池对象，在删除这个线程池的时候它上面绑定的回调也会被删除，所以在编码时可以直接删除线程池对象而不用调用DeleteTimerQueueTimer删除每一个绑定的计时器对象。但是为了编码的完整性，最好加上删除计时器对象的操作下面是一个使用的具体例子VOID CALLBACK TimerCallback(PVOID lpParameter, BOOLEAN TimerOrWaitFired); int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { HANDLE hTimeQueue = CreateTimerQueue(); HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); HANDLE hTimer; CreateTimerQueueTimer(&hTimer, hTimeQueue, (WAITORTIMERCALLBACK)TimerCallback, &hEvent, 10000, 0, WT_EXECUTEDEFAULT); //等待定时器历程被调用 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); //关闭事件对象 CloseHandle(hEvent); //删除定时器与定时器线程池的绑定 DeleteTimerQueueTimer(hTimeQueue, hTimer, NULL); //删除定时器线程池 DeleteTimerQueue(hTimeQueue); return 0; } VOID CALLBACK TimerCallback(PVOID lpParameter, BOOLEAN TimerOrWaitFired) { HANDLE hEvent = *(HANDLE*)lpParameter; if (TimerOrWaitFired) { printf("定时器回调历程[%04x]被执行\n", GetCurrentThreadId()); } SetEvent(hEvent); }上述的代码中我们定义了一个同步事件对象，这个事件对象将在定时器历程中设置为有信号，这样方便我们在主线程中等待计时器历程执行完成同步对象等待线程池使用同步对象等待线程池只需要调用函数RegisterWaitForSingalObject，将一个同步对象绑定，当这个同步对象变为有信号或者等待的时间到达时，会调用对应的回调历程。该函数原型如下：BOOL WINAPI RegisterWaitForSingleObject( __out PHANDLE phNewWaitObject, __in HANDLE hObject, __in WAITORTIMERCALLBACK Callback, __in_opt PVOID Context, __in ULONG dwMilliseconds, __in ULONG dwFlags ); 第一个参数是一个输出参数，返回一个等待对象的句柄，我们可以将其看做这个线程池的句柄第二个参数是一个同步对象第三个参数是对应的回调函数第四个参数是传入到回调函数中的参数指针第五个参数是等待的时间第六个参数是一个标志与函数QueueUserWorkItem中的标识含义相同对应回调函数的原型如下：VOID CALLBACK WaitOrTimerCallback( __in PVOID lpParameter, __in BOOLEAN TimerOrWaitFired );当同步对象变为有信号或者等待的时间到达时都会调用这个回调，它的第二个参数就表示它所等待的对象是否为有信号。下面是一个使用的例子void WaitEventCallBackProc(PVOID lpParameter, BOOLEAN TimerOrWaitFired); int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { HANDLE hWait; HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL); //注册等待同步对象的线程池 RegisterWaitForSingleObject(&hWait, hEvent, (WAITORTIMERCALLBACK)WaitEventCallBackProc, NULL, 5000, WT_EXECUTELONGFUNCTION); for(int i = 0; i < 5; i++) { SetEvent(hEvent); Sleep(5000); } UnregisterWaitEx(hWait, hEvent); CloseHandle(hEvent); CloseHandle(hWait); return 0; } void WaitEventCallBackProc(PVOID lpParameter, BOOLEAN TimerOrWaitFired) { if (TimerOrWaitFired) { printf("线程[%04x]等到事件对象\n"); }else { printf("线程[%04x]等待事件对象超时\n"); } }完成端口线程池在前面讲述文件操作的博文中，讲解了在文件中完成端口的使用，其实完成端口本质上就是一个线程池，或者说，windows上自带的线程池是使用完成端口的基础之上编写的。所以在这，完成端口线程池的使用将比IO完成端口来的简单通过调用BindIoCompletionCallback函数来将一个IO对象句柄与对应的完成历程绑定，这样在对应的IO操作完成后，对应的历程将会被丢到线程池中准备执行相比于前面的文件中的完成端口，这个完成端口线程池要简单许多，文件的完成端口需要自己创建完成多个线程，创建完成端口，并且将线程与完成端口绑定。另外还需要在线程中调用相应的等待函数等待IO操作完成，而线程池则不需要这些操作，我只需要准备一个完成历程，然后调用BindIoCompletionCallback，这样一旦历程被调用，就可以肯定IO操作一定完成了。这样我们只需要将主要精力集中在完成历程的编写中函数BindIoCompletionCallback的原型如下：BOOL WINAPI BindIoCompletionCallback( __in HANDLE FileHandle, __in LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE Function, __in ULONG Flags );第一个参数是一个对应IO操作的句柄第二个参数是对应的完成历程函数指针第三个参数是一个标志，与之前的标识相同完成历程的函数原型如下：VOID CALLBACK FileIOCompletionRoutine( __in DWORD dwErrorCode, __in DWORD dwNumberOfBytesTransfered, __in LPOVERLAPPED lpOverlapped );第一个参数是一个错误码，当IO操作发生错误时可以通过这个参数获取当前错误原因第二个参数是当前IO操作操作的字节数第三个参数是一个OVERLAPPED结构这函数的使用与之前文件完成端口中完成历程一样下面我们将之前文件完成端口的例子进行改写，如下：typedef struct tagIOCP_OVERLAPPED { OVERLAPPED Overlapped; HANDLE hFile; //操作的文件句柄 DWORD dwDataLen; //当前操作数据的长度 LPVOID pData; //操作数据的指针 DWORD dwWrittenLen; //写入文件中的数据长度 }IOCP_OVERLAPPED, *LPIOCP_OVERLAPPED; #define MAX_WRITE_THREAD 20 //写线程总数 #define EVERY_THREAD_WRITTEN 100 //每个线程写入信息数 LARGE_INTEGER g_FilePointer; //全局的文件指针 void GetAppPath(LPTSTR lpAppPath) { TCHAR szExePath[MAX_PATH] = _T(""); GetModuleFileName(NULL, szExePath, MAX_PATH); size_t nPathLen = 0; StringCchLength(szExePath, MAX_PATH, &nPathLen); for (int i = nPathLen; i > 0; i--) { if (szExePath[i] == _T('\\')) { szExePath[i + 1] = _T('\0'); break; } } StringCchCopy(lpAppPath, MAX_PATH, szExePath); } VOID CALLBACK WriteThread(LPVOID lpParam); VOID CALLBACK FileIOCompletionRoutine(DWORD dwErrorCode, DWORD dwNumberOfBytesTransfered, LPOVERLAPPED lpOverlapped); int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { TCHAR szAppPath[MAX_PATH] = _T(""); GetAppPath(szAppPath); StringCchCat(szAppPath, MAX_PATH, _T("IocpLog.txt")); HANDLE hFile = CreateFile(szAppPath, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_FLAG_OVERLAPPED | FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) { return 0; } //绑定IO完成端口 BindIoCompletionCallback(hFile, (LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE)FileIOCompletionRoutine, 0); //往日志文件中写入Unicode前缀 LPIOCP_OVERLAPPED pIocpOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(IOCP_OVERLAPPED)); pIocpOverlapped->dwDataLen = sizeof(WORD); pIocpOverlapped->hFile = hFile; WORD dwUnicode = MAKEWORD(0xff, 0xfe); //构造Unicode前缀 pIocpOverlapped->pData = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(WORD)); CopyMemory(pIocpOverlapped->pData, &dwUnicode, sizeof(WORD)); //偏移文件指针 pIocpOverlapped->Overlapped.Offset = g_FilePointer.LowPart; pIocpOverlapped->Overlapped.OffsetHigh = g_FilePointer.HighPart; g_FilePointer.QuadPart += pIocpOverlapped->dwDataLen; //写文件 WriteFile(hFile, pIocpOverlapped->pData, pIocpOverlapped->dwDataLen, &pIocpOverlapped->dwWrittenLen, &pIocpOverlapped->Overlapped); //创建线程进行写日志操作 HANDLE hWrittenThreads[MAX_WRITE_THREAD]; for (int i = 0; i < MAX_WRITE_THREAD; i++) { hWrittenThreads[i] = CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)WriteThread, &hFile, 0, NULL); } //等待所有写线程执行完成 WaitForMultipleObjects(MAX_WRITE_THREAD, hWrittenThreads, TRUE, INFINITE); for (int i = 0; i < MAX_WRITE_THREAD; i++) { CloseHandle(hWrittenThreads[i]); } CloseHandle(hFile); return 0; } VOID CALLBACK FileIOCompletionRoutine(DWORD dwErrorCode, DWORD dwNumberOfBytesTransfered, LPOVERLAPPED lpOverlapped) { LPIOCP_OVERLAPPED pIOCPOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)lpOverlapped; //释放对应的内存空间 printf("线程[%04x]得到IO完成通知,写入长度%d\n", GetCurrentThreadId(), pIOCPOverlapped->dwDataLen); if (pIOCPOverlapped->pData != NULL) { HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pIOCPOverlapped->pData); } if (NULL != pIOCPOverlapped) { HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pIOCPOverlapped); pIOCPOverlapped = NULL; } } VOID CALLBACK WriteThread(LPVOID lpParam) { TCHAR szBuf[255] = _T("线程[%04x]模拟写入一条日志记录\r\n"); TCHAR szWrittenBuf[255] = _T(""); StringCchPrintf(szWrittenBuf, 255, szBuf, GetCurrentThreadId()); for (int i = 0; i < EVERY_THREAD_WRITTEN; i++) { LPIOCP_OVERLAPPED lpIocpOverlapped = (LPIOCP_OVERLAPPED)HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(IOCP_OVERLAPPED)); size_t dwBufLen = 0; StringCchLength(szWrittenBuf, 255, &dwBufLen); lpIocpOverlapped->dwDataLen = dwBufLen * sizeof(TCHAR); lpIocpOverlapped->pData = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, (dwBufLen + 1) * sizeof(TCHAR)); CopyMemory(lpIocpOverlapped->pData, szWrittenBuf, dwBufLen * sizeof(TCHAR)); lpIocpOverlapped->hFile = *(HANDLE*)lpParam; //同步文件指针 *((LONGLONG*)&(lpIocpOverlapped->Overlapped.Pointer)) = InterlockedCompareExchange64(&g_FilePointer.QuadPart, g_FilePointer.QuadPart + lpIocpOverlapped->dwDataLen, g_FilePointer.QuadPart); //写文件 WriteFile(lpIocpOverlapped->hFile, lpIocpOverlapped->pData, lpIocpOverlapped->dwDataLen, &lpIocpOverlapped->dwWrittenLen, &lpIocpOverlapped->Overlapped); } }

windows 下进程池的操作 在Windows上创建进程是一件很容易的事，但是在管理上就不那么方便了，主要体现在下面几个方面：各个进程的地址空间是独立的，想要在进程间共享资源比较麻烦进程间可能相互依赖，在进程间需要进行同步时比较麻烦在服务器上可能会出现一个进程创建一大堆进程来共同为客户服务，这组进程在逻辑上应该属于同一组进程为了方便的管理同组的进程，Windows上提供了一个进程池来管理这样一组进程，在VC中将这个进程池叫做作业对象。它主要用来限制池中内存的一些属性，比如占用内存数，占用CPU周期，进程间的优先级，同时提供了一个同时关闭池中所有进程的方法。下面来说明它的主要用法作业对象的创建调用函数CreateJobObject，可以来创建作业对象，该函数有两个参数，第一个参数是一个安全属性，第二个参数是一个对象名称。作业对象本身也是一个内核对象，所以它的使用与常规的内核对象相同，比如可以通过命名实现跨进程访问，可以通过对应的Open函数打开命名作业对象。添加进程到作业对象可以通过AssignProcessToJobObject ,该函数只有两个参数，第一个是对应的作业对象，第二个是对应的进程句柄关闭作业对象中的进程可以使用TerminateJobObject 函数来一次关闭作业对象中的所有进程，它相当于对作业对象中的每一个进程调用TerminateProcess，相对来说是一个比较粗暴的方式，在实际中应该劲量避免使用，应该自己设计一种更好的退出方式控制作业对象中进程的相关属性可以使用SetInformationJobObject函数设置作业对象中进程的相关属性，函数原型如下：BOOL WINAPI SetInformationJobObject( __in HANDLE hJob, __in JOBOBJECTINFOCLASS JobObjectInfoClass, __in LPVOID lpJobObjectInfo, __in DWORD cbJobObjectInfoLength );第一个参数是一个作业对象的句柄，第二个是一系列的枚举值，用来限制其中进程的各种信息。第三个参数根据第二参数的不同，需要传入对应的结构体，第四个参数是对应结构体的长度。下面是各个枚举值以及它对应的结构体枚举值含义对应的结构体JobObjectAssociateCompletionPortInformation设置各种作业对象事件的完成端口JOBOBJECT_ASSOCIATE_COMPLETION_PORTJobObjectBasicLimitInformation设置作业对象的基本信息(如:进程作业集大小,进程亲缘性,进程CPU时间限制值,同时活动的进程数量等)JOBOBJECT_BASIC_LIMIT_INFORMATIONJobObjectBasicUIRestrictions对作业中的进程UI进行基本限制(如:指定桌面,限制调用ExitWindows函数,限制剪切板读写操作等)一般在服务程序上这个很少使用JOBOBJECT_BASIC_UI_RESTRICTIONSJobObjectEndOfJobTimeInformation指定当作业时间限制到达时,系统采取什么动作(如:通知与作业对象绑定的完成端口一个超时事件等)JOBOBJECT_END_OF_JOB_TIME_INFORMATIONJobObjectExtendedLimitInformation作业进程的扩展限制信息(限制进程的内存使用量等)JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATIONJobObjectSecurityLimitInformation限制作业对象进程中的安全属性(如:关闭一些组的特权,关闭某些特权等)要求作业对象所属进程或线程要具备更改这些作业进程安全属性的权限JOBOBJECT_SECURITY_LIMIT_INFORMATION限制进程异常退出的行为在Windows中，如果进程发生异常，那么它会寻找处理该异常的对应的异常处理模块，如果没有找到的话，它会弹出一个对话框，让用户选择，但是这样对服务程序来说很不友好，而且有的服务器是在远程没办法操作这个对话框，这个时候需要使用某种方法让其不弹出这个对话框。在作业对象中的进程，我们可以使用SetInformationJobObject函数中的JobObjectExtendedLimitInformation枚举值，将结构体JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATION中的BasicLimitInformation.LimitFlags成员设置为JOB_OBJECT_LIMIT_DIE_ON_UNHANDLED_EXCEPTION。这相当于强制每个进程调用SetErrorMode并指定SEM_NOGPFAULTERRORBOX标志获取作业对象属性和统计信息调用QueryInformationJobObject函数来获取作业对象属性和统计信息。该函数的使用方法与之前的SetInformationJobObject函数相同。下面列举下它可选择枚举值:枚举值含义对应的结构体JobObjectBasicAccountingInformation基本统计信息JOBOBJECT_BASIC_ACCOUNTING_INFORMATIONJobObjectBasicAndIoAccountingInformation基本统计信息和IO统计信息JOBOBJECT_BASIC_AND_IO_ACCOUNTING_INFORMATIONJobObjectBasicLimitInformation基本的限制信息JOBOBJECT_BASIC_LIMIT_INFORMATIONJobObjectBasicProcessIdList获取作业进程ID列表JOBOBJECT_BASIC_PROCESS_ID_LISTJobObjectBasicUIRestrictions查询进程UI的限制信息JOBOBJECT_BASIC_UI_RESTRICTIONSJobObjectExtendedLimitInformation查询作业进程的扩展限制信息JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATIONJobObjectSecurityLimitInformation查询作业对象进程中的安全属性JOBOBJECT_SECURITY_LIMIT_INFORMATION这些信息基本上与上面的设置限制信息是对应的。使用上也是类似的作业对象与完成端口设置作业对象的完成端口一般是使用SetInformationJobObject,并将第二个参数的枚举值指定为JobObjectAssociateCompletionPortInformation，这样就可以完成一个作业对象和完成端口的绑定。当作业对象发生某些事件的时候可以向完成端口发送对应的事件，这个时候在完成端口的线程中调用GetQueuedCompletionStatus可以获取对应的事件，但是这个函数的使用与之前在文件操作中的使用略有不同，主要体现在它的各个返回参数的含义上。各个参数函数如下：lpNumberOfBytes：返回一个事件的ID，它的事件如下：事件事件含义JOB_OBJECT_MSG_ABNORMAL_EXIT_PROCESS进程异常退出JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_LIMIT同时活动的进程数达到设置的上限JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_ZERO作业对象中没有活动的进程了JOB_OBJECT_MSG_END_OF_JOB_TIME作业对象的CPU周期耗尽JOB_OBJECT_MSG_END_OF_PROCESS_TIME进程的CPU周期耗尽JOB_OBJECT_MSG_EXIT_PROCESS进程正常退出JOB_OBJECT_MSG_JOB_MEMORY_LIMIT作业对象消耗内存达到上限JOB_OBJECT_MSG_NEW_PROCESS有新进程加入到作业对象中JOB_OBJECT_MSG_PROCESS_MEMORY_LIMIT进程消耗内存数达到上限lpCompletionKey： 返回触发这个事件的对象的句柄，我们将完成端口与作业对象绑定后，这个值自然是对应作业对象的句柄lpOverlapped: 指定各个事件对应的详细信息，在于进程相关的事件中，它返回一个进程ID既然知道了各个参数的含义，我们可以使用PostQueuedCompletionStatus函数在对应的位置填充相关的值，然后往完成端口上发送自定义事件。只需要将lpNumberOfBytes设置为我们自己的事件ID，然后在线程中处理即可下面是作业对象操作的完整例子#include "stdafx.h" #include <Windows.h> DWORD IOCPThread(PVOID lpParam); //完成端口线程 int GetAppPath(LPTSTR pAppName, size_t nBufferSize) { TCHAR szAppName[MAX_PATH] = _T(""); DWORD dwLen = ::GetModuleFileName(NULL, szAppName, MAX_PATH); if(dwLen == 0) { return 0; } for(int i = dwLen; i > 0; i--) { if(szAppName[i] == _T('\\')) { szAppName[i + 1] = _T('\0'); break; } } _tcscpy_s(pAppName, nBufferSize, szAppName); return 0; } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { //获取当前进程的路径 TCHAR szModulePath[MAX_PATH] = _T(""); GetAppPath(szModulePath, MAX_PATH); //创建作业对象 HANDLE hJob = CreateJobObject(NULL, NULL); if(hJob == INVALID_HANDLE_VALUE) { return 0; } //创建完成端口 HANDLE hIocp = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, NULL, 1); if(hIocp == INVALID_HANDLE_VALUE) { return 0; } //启动监视进程 CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)IOCPThread, (PVOID)hIocp, 0, NULL); //将作业对象与完成端口绑定 JOBOBJECT_ASSOCIATE_COMPLETION_PORT jacp = {0}; jacp.CompletionKey = hJob; jacp.CompletionPort = hIocp; SetInformationJobObject(hJob, JobObjectAssociateCompletionPortInformation, &jacp, sizeof(jacp)); //为作业对象设置限制条件 JOBOBJECT_BASIC_LIMIT_INFORMATION jbli = {0}; jbli.PerProcessUserTimeLimit.QuadPart = 20 * 1000 * 10i64; //限制执行的用户时间为20ms jbli.MinimumWorkingSetSize = 4 * 1024; jbli.MaximumWorkingSetSize = 256 * 1024; //限制最大内存为256k jbli.LimitFlags = JOB_OBJECT_LIMIT_PROCESS_TIME | JOB_OBJECT_LIMIT_JOB_MEMORY; SetInformationJobObject(hJob, JobObjectBasicLimitInformation, &jbli, sizeof(jbli)); //指定不显示异常对话框 JOBOBJECT_EXTENDED_LIMIT_INFORMATION jeli = {0}; jeli.BasicLimitInformation.LimitFlags = JOB_OBJECT_LIMIT_DIE_ON_UNHANDLED_EXCEPTION; SetInformationJobObject(hJob, JobObjectExtendedLimitInformation, &jeli, sizeof(jeli)); //创建新进程 _tcscat_s(szModulePath, MAX_PATH, _T("JobProcess.exe")); STARTUPINFO si = {0}; PROCESS_INFORMATION pi = {0}; CreateProcess(szModulePath, NULL, NULL, NULL, FALSE, CREATE_SUSPENDED | CREATE_BREAKAWAY_FROM_JOB, NULL, NULL, &si, &pi); //将进程加入到作业对象中 AssignProcessToJobObject(hJob, pi.hProcess); //运行进程 ResumeThread(pi.hThread); //查询作业对象的运行情况，在这查询基本统计信息和IO信息 JOBOBJECT_BASIC_AND_IO_ACCOUNTING_INFORMATION jbaai = {0}; DWORD dwRetLen = 0; QueryInformationJobObject(hJob, JobObjectBasicAndIoAccountingInformation, &jbaai, sizeof(jbaai), &dwRetLen); //等待进程退出 WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE); CloseHandle(pi.hThread); CloseHandle(pi.hProcess); //给完成端口线程发送退出命令 PostQueuedCompletionStatus(hIocp, 0, (ULONG_PTR)hJob, NULL); //等待线程退出 WaitForSingleObject(hIocp, INFINITE); CloseHandle(hIocp); CloseHandle(hJob); return 0; } DWORD IOCPThread(PVOID lpParam) { BOOL bLoop = TRUE; HANDLE hIocp = (HANDLE)lpParam; DWORD dwReasonId = 0; HANDLE hJob = NULL; OVERLAPPED *lpOverlapped = {0}; while (bLoop) { BOOL bSuccess = GetQueuedCompletionStatus(hIocp, &dwReasonId, (PULONG_PTR)&hJob, &lpOverlapped, INFINITE); if(!bSuccess) { return 0; } switch (dwReasonId) { case JOB_OBJECT_MSG_ABNORMAL_EXIT_PROCESS: { //进程异常退出 DWORD dwProcessId = (DWORD)lpOverlapped; HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_QUERY_INFORMATION, FALSE, dwProcessId); if(INVALID_HANDLE_VALUE != hProcess) { DWORD dwExit = 0; GetExitCodeProcess(hProcess, &dwExit); printf("进程[%08x]异常退出，退出码为[%04x]\n", dwProcessId, dwExit); } } break; case JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_LIMIT: { printf("同时活动的进程数达到上限\n"); } break; case JOB_OBJECT_MSG_ACTIVE_PROCESS_ZERO: { printf("没有活动的进程了\n"); } break; case JOB_OBJECT_MSG_END_OF_JOB_TIME: { printf("作业对象CPU时间周期耗尽\n"); } break; case JOB_OBJECT_MSG_END_OF_PROCESS_TIME: { DWORD dwProcessID = (DWORD)lpOverlapped; printf("进程[%04x]CPU时间周期耗尽\n", dwProcessID); } break; case JOB_OBJECT_MSG_EXIT_PROCESS: { DWORD dwProcessId = (DWORD)lpOverlapped; HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_QUERY_INFORMATION, FALSE, dwProcessId); if(INVALID_HANDLE_VALUE != hProcess) { DWORD dwExit = 0; GetExitCodeProcess(hProcess, &dwExit); printf("进程[%08x]正常退出，退出码为[%04x]\n", dwProcessId, dwExit); } } break; case JOB_OBJECT_MSG_JOB_MEMORY_LIMIT: { printf("作业对象消耗内存数量达到上限\n"); } break; case JOB_OBJECT_MSG_NEW_PROCESS: { DWORD dwProcessID = (DWORD)lpOverlapped; printf("进程[ID:%u]加入作业对象[h:0x%08X]\n",dwProcessID,hJob); } break; case JOB_OBJECT_MSG_PROCESS_MEMORY_LIMIT: { DWORD dwProcessID = (DWORD)lpOverlapped; printf("进程[%04x]消耗内存数量达到上限\n",dwProcessID); } break; default: bLoop = FALSE; break; } } }在上面的例子中需要注意一点，在创建进程的时候我们给这个进程一个CREATE_BREAKAWAY_FROM_JOB标志，由于Windows在创建进程时，默认会将这个子进程丢到父进程所在进程池中，如果父进程属于某一个进程池，那么我们再将子进程放到其他进程池中，自然会导致失败，这个标志表示，新创建的子进程不属于任何一个进程池，这样在后面的操作才会成功