第344页 windows线程池

windows提供了一个与I/O完成端口相配套的线程池机制来简化线程的创建，销毁和日常管理。但这个新的通用的线程池可能并不使用于所有的情况。

这些新的线程池函数允许我们做以下这些事情：
1.以异步的方式来调用一个函数
2.每隔一段时间调用一个函数
3.当内核对象触发的时候调用一个函数
4.当异步I/O请求完成的时候调用一个函数
当一个进程初始化的时候，它并没有任何与线程池有关的开销。但是，一旦调用了新的线程池函数，系统就会为进程创建相应的内核资源，其中一些资源在进程终止之前都一直存在。所以必须谨慎使用。

情形1，以异步方式调用函数
为了用线程池来以异步方式执行一个函数，我们需要定义一个具有以下原型的函数：
VOID NTAPI SimpleCallback(PTP_CALLBACK_INSTANCE pInstance, PVOID pvContext);

然后为了让线程池中的一个线程执行该函数，我们需要向线程池提交一个请求。为了达到这个目的，要调用TrySubmitThreadpoolCallback函数。该函数通过调用PostQueuedCompletionStatus将一个工作项(work item)添加到线程池的队列中。

显式地控制工作项
某些情况下，比如内存不足或配额限制的时候，TrySubmitThreadpoolCallback调用可能会失败。每次调用TrySubmitThreadpoolCallback的时候，系统会在内部以我们的名义分配一个工作项。如果打算提交大量的工作项，那么处于对性能和内存使用的考量，创建工作项一次，然后分多次提交它会更好。

CreateThreadpoolWork来创建一个工作项。其中有个参数是函数指针，当线程池中的线程最终对工作项进行处理的时候，会调用该函数指针指向的函数。函数指针指向的函数必须符合以下函数原型：
VOID CALLBACK WorkCallback(
PTP_CALLBACK_INSTANCE Instance,
PVOID Context,
PTP_WORK Work
);

当我们想要向线程池提交一个请求的时候，可以调用SubmitThreadpoolWork。

如果我们有另一个线程，该线程想要取消已经提交的工作项，或者该线程由于要等待工作项处理完毕而需要将自己挂起，那么可以调用WaitForThreadpoolWorkCallback

不再需要一个工作项的时候，应该调用CloseThreadpoolWork。


情形2，每隔一段时间调用一个函数
·为了将一个工作项安排在某个时间执行，我们必须定义一个回调函数，它的函数原型如下：
VOID CALLBACK TimeoutCallback(
PTP_CALLBACK_INSTANCE pInstance,
PVOID pvContext,
PTP_TIMER pTimer
)

然后调用下面的函数来通知线程池应该在何时调用我们的函数：
PTP_TIMER CreateThreadpoolTimer(
PTP_TIMER_CALLBACK pfnTimerCallback,
PVOID pvContext,
PTP_CALLBACK_ENVIRON pcbe
)

当我们想要向线程池注册计数器的时候，应该调用SetThreadpoolTimer

IsThreadpoolTimerSet可以确定某个计时器是否已经被设置

情形3，在内核对象触发时调用一个函数
许多应用程序创建线程的目的仅仅是为了等待一个内核对象被触发。一旦对象被触发，等待的线程会向另一个线程发出某种形式的通知并进入下一轮循环，等待该对象再次被触发。

如果想要注册一个工作项，让它在一个内核对象被触发的时候执行，那么我们需要一个原型函数：
VOID CALLBACK WaitCallback(
PTP_CALLBACK_INSTANCE pInstance,
PVOID Context,
PTP_WAIT Wait,
TP_WAIT_RESULT WaitResult
)

然后通过调用CreateThreadpoolWait来创建一个线程池等待对象

当创建完成后，我们调用下面的函数来将一个内核对象绑定到这个线程池。
SetThreadpoolWait

线程池的内部会让一个线程调用WaitForMultipleObjects函数，传入通过SetThreadpoolWait函数注册的一组句柄，并传FALSE给bWaitAll参数。这样当任何一个句柄被触发的时候，线程池就会被唤醒。由于WaitForMulitipleObjects有一个限制，一次最多只能等待64个（MAXIMUM_WAIT_OBJECTS）句柄，因此线程池事实上正是为每64个内核对象分配一个线程进行等待，其效率还是相当高的。

情形4：在异步I/O请求完成时调用一个函数
线程池函数可以替我们管理线程的创建和销毁，而这些线程会在内部等待I/O完成端口。但是，在打开一个文件或设备的时候，我们必须先将文件/设备与线程池的I/O完成端口关联起来。然后我们必须告诉线程池，当发往文件/设备的异步I/O请求完成时，应该调用哪个函数。

首先必须先编写符合以下原型的函数：
VOID CALLBACK OverlappedCompletionRountine(
PTP_CALLBACK_INSTANCE pInstance,
PVOID                                   pvContext,
PVOID                                  pOverlapped,
ULONG                                  IoResult,
ULONG_PTR                        NumberOfBytesTransferred,      
PTP_IO                                  pIo
);


当一个I/O操作完成的时候，这个函数会被调用并得到一个指向OVERLAPPED结构的指针，这个指针是我们在调用R/WriteFile来发出的I/O请求的时候传入的。操作的结果通过IoResult参数。

然后我们通过调用CreateThreadpoolIo来创建一个线程池I/O对象，并将我们想要与线程池内部的I/O完成端口相关联的文件/设备句柄（通过FILE_FLAG_OVERLAPPED标识调用CreateFile打开），在第一个参数中传入。

当线程池I/O对象创建完毕后，我们通过调用下面的函数来将嵌入在I/O项中的文件/设备与线程池内部的I/O完成端口关联起来：
VOID StartThreadpoolIo

注意：每次在调用W/ReadFile之前，必须调用以上的函数，如果每次发出I/O请求之前没有调用StartThreadpoolIo，那么我们的verlappedCompletionRountine将不会被调用。

发出I/O请求之后，也可以取消，调用CancelThreadpoolIo

即使在发出请求的时候，W、ReadFile调用失败了，我们仍然必须调用CancelThreadpoolIo。

当对文件/设备的使用完成后，应该调用CloseHandle关闭，然后再调用CloseThreadpoolIo来解除它与线程池的关联。

还可以调用下面的函数来让另一个线程等待一个待处理的I/O请求完成：
WaitForThreadpoolIoCallbacks

回调函数的终止操作
线程池提供了一种便利的方法，用来描述在我们的回调函数返回之后，应该执行的一些操作。

LeaveCriticalSectionWhenCallbackReturns--------当回调函数返回的时候，线程池会自动调用LeaveCriticalSection，并在参数中传入指定的CRITICAL_SECTION结构。

ReleaseMutexWhenCallbackReturns-----当回调函数返回的时候，线程池会自动调用ReleaseMutex，并在参数中传入指定的HANDLE。

ReleaseSemaphoreWhenCallbackReturns------当回调函数返回的时候，线程池会自动调用eleaseSemaphore，并在参数中传入指定的HANDLE。

SetEventWhenCallbackReturns------当回调函数返回的时候，线程池会自动调用SetEvent，并在参数中传入指定的HANDLE。

FreeLibraryWhenCallbackReturns------当回调函数返回的时候，线程池会自动调用FreeLibrary，并在参数中传入指定的HMODULE。


得体地销毁线程池:清理组
这小结描述的不是默认的线程池，这是因为它不会被销毁。默认的线程池的生命周期与进程相同，在进程终止的时候，windows会将其销毁并负责所有的清理工作。