#ifndef THREADPOOL_H
#define THREADPOOL_H

#include <list>
#include <cstdio>
#include <exception>
#include <pthread.h>
#include "locker.h"

// 线程池类，将它定义为模板类是为了代码复用，模板参数T是任务类
template<typename T>
class threadpool {
public:
    /*thread_number是线程池中线程的数量，max_requests是请求队列中最多允许的、等待处理的请求的数量*/
    threadpool(int thread_number = 8, int max_requests = 10000);
    ~threadpool();
    //向队列中添加任务
    bool append(T* request);

private:
    /*工作线程运行的函数，它不断从工作队列中取出任务并执行之；使用静态函数，静态成员不能访问非静态成员变量*/
    static void* worker(void* arg);
    void run();

private:
    // 线程的数量
    int m_thread_number;  
    
    // 描述线程池的数组，大小为m_thread_number;动态创建数组    
    pthread_t * m_threads;

    // 请求队列中最多允许的、等待处理的请求的数量  
    int m_max_requests; 
    
    // 请求队列：用链表来做请求队列
    std::list< T* > m_workqueue;  

    // 互斥锁类：保护请求队列的互斥锁
    locker m_queuelocker;   

    // 信号量：是否有任务需要处理
    sem m_queuestat;

    // 是否结束线程：根据该标志判断是否结束          
    bool m_stop;                    
};

template< typename T >
//构造函数：初始化数据
threadpool< T >::threadpool(int thread_number, int max_requests) : 
        m_thread_number(thread_number), m_max_requests(max_requests), 
        m_stop(false), m_threads(NULL) {

    if((thread_number <= 0) || (max_requests <= 0) ) {
        throw std::exception();
    }

    //动态创建线程池数组
    m_threads = new pthread_t[m_thread_number];
    if(!m_threads) {
        throw std::exception();
    }

    // 创建thread_number 个线程，并将他们设置为脱离线程。：目的是不能让父线程释放资源，所以需要脱离线程
    for ( int i = 0; i < thread_number; ++i ) {
        printf( "create the %dth thread\n", i);
        if(pthread_create(m_threads + i, NULL, worker, this ) != 0) {
            delete [] m_threads;
            throw std::exception();
        }
        
        if( pthread_detach( m_threads[i] ) ) {
            delete [] m_threads;
            throw std::exception();
        }
    }
}

template< typename T >
//析构函数
threadpool< T >::~threadpool() {
    delete [] m_threads;
    m_stop = true;
}

template< typename T >
//
bool threadpool< T >::append( T* request )
{
    // 操作工作队列时一定要加锁，因为它被所有线程共享。
    m_queuelocker.lock();
    //如果工作队列的容量大于我们定义的最大值，解锁+返回
    if ( m_workqueue.size() > m_max_requests ) {
        m_queuelocker.unlock();
        return false;
    }
    //如果工作队列可以放入任务
    m_workqueue.push_back(request);
    m_queuelocker.unlock();
    //信号量增加
    m_queuestat.post();
    return true;
}

template< typename T >
void* threadpool< T >::worker( void* arg )
{
    threadpool* pool = ( threadpool* )arg;
    //从线程池中取一个线程执行run函数
    pool->run();
    return pool;
}

template< typename T >
void threadpool< T >::run() {
    while (!m_stop) {
        //判断是否有任务可以做
        m_queuestat.wait();
        //上锁
        m_queuelocker.lock();
        //判断工作队列是否有数据
        if ( m_workqueue.empty() ) {
            m_queuelocker.unlock();
            continue;
        }
        //获取第一个任务
        T* request = m_workqueue.front();
        //取出任务后删除该任务
        m_workqueue.pop_front();
        //解锁
        m_queuelocker.unlock();
        //如果没有获取到任务
        if ( !request ) {
            continue;
        }
        //去执行process这个任务
        request->process();
    }
}

#endif