ClickHouse/dbms/include/DB/Storages/MergeTree/BackgroundProcessingPool.h
2014-09-18 03:57:25 +04:00

252 lines
7.0 KiB
C++
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

#pragma once
#include <thread>
#include <set>
#include <map>
#include <list>
#include <condition_variable>
#include <Poco/Mutex.h>
#include <Poco/RWLock.h>
#include <Poco/Event.h>
#include <DB/Core/Types.h>
#include <DB/Core/Exception.h>
#include <DB/Core/ErrorCodes.h>
#include <DB/IO/WriteHelpers.h>
namespace DB
{
/** Используя фиксированное количество потоков, выполнять произвольное количество задач в бесконечном цикле.
* Предназначена для задач, выполняющих постоянную фоновую работу (например, слияния).
* Задача - функция, возвращающая bool - сделала ли она какую-либо работу.
* Если сделала - надо выполнить ещё раз. Если нет - надо подождать несколько секунд, или до события wake, и выполнить ещё раз.
*
* Также, задача во время выполнения может временно увеличить какой-либо счётчик, относящийся ко всем задачам
* - например, число одновременно идующих слияний.
*/
class BackgroundProcessingPool
{
public:
typedef std::map<String, int> Counters;
/** Используется изнутри задачи. Позволяет инкрементировать какие-нибудь счетчики.
* После завершения задачи, все изменения откатятся.
* Например, чтобы можно было узнавать количество потоков, выполняющих большое слияние,
* можно в таске, выполняющей большое слияние, инкрементировать счетчик. Декрементировать обратно его не нужно.
*/
class Context
{
public:
void incrementCounter(const String & name, int value = 1)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(pool.mutex);
local_counters[name] += value;
pool.counters[name] += value;
}
private:
friend class BackgroundProcessingPool;
Context(BackgroundProcessingPool & pool_, Counters & local_counters_) : pool(pool_), local_counters(local_counters_) {}
BackgroundProcessingPool & pool;
Counters & local_counters;
};
/// Возвращает true, если что-то получилось сделать. В таком случае поток не будет спать перед следующим вызовом.
typedef std::function<bool (Context & context)> Task;
class TaskInfo
{
public:
/// Переставить таск в начало очереди и разбудить какой-нибудь поток.
void wake()
{
Poco::ScopedReadRWLock rlock(rwlock);
if (removed)
return;
std::unique_lock<std::mutex> lock(pool.mutex);
pool.tasks.splice(pool.tasks.begin(), pool.tasks, iterator);
/// Не очень надёжно: если все потоки сейчас выполняют работу, этот вызов никого не разбудит,
/// и все будут спать в конце итерации.
pool.wake_event.notify_one();
}
private:
friend class BackgroundProcessingPool;
BackgroundProcessingPool & pool;
Task function;
/// При выполнении задачи, держится read lock. Переменная removed меняется под write lock-ом.
Poco::RWLock rwlock;
volatile bool removed = false;
std::list<std::shared_ptr<TaskInfo>>::iterator iterator;
TaskInfo(BackgroundProcessingPool & pool_, const Task & function_) : pool(pool_), function(function_) {}
};
typedef std::shared_ptr<TaskInfo> TaskHandle;
BackgroundProcessingPool(int size_) : size(size_)
{
threads.resize(size);
for (auto & thread : threads)
thread = std::thread([this] { threadFunction(); });
}
size_t getNumberOfThreads() const
{
return size;
}
int getCounter(const String & name)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
return counters[name];
}
TaskHandle addTask(const Task & task)
{
TaskHandle res(new TaskInfo(*this, task));
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
tasks.push_back(res);
res->iterator = --tasks.end();
}
wake_event.notify_all();
return res;
}
void removeTask(const TaskHandle & task)
{
/// Дождёмся завершения всех выполнений этой задачи.
{
Poco::ScopedWriteRWLock wlock(task->rwlock);
task->removed = true;
}
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
tasks.erase(task->iterator);
}
}
~BackgroundProcessingPool()
{
try
{
shutdown = true;
wake_event.notify_all();
for (std::thread & thread : threads)
thread.join();
}
catch (...)
{
tryLogCurrentException(__PRETTY_FUNCTION__);
}
}
private:
typedef std::list<TaskHandle> Tasks;
typedef std::vector<std::thread> Threads;
const size_t size;
static constexpr double sleep_seconds = 10;
Tasks tasks; /// Задачи в порядке, в котором мы планируем их выполнять.
Counters counters;
std::mutex mutex; /// Для работы со списком tasks, а также с counters (когда threads не пустой).
Threads threads;
volatile bool shutdown = false;
std::condition_variable wake_event;
void threadFunction()
{
while (!shutdown)
{
Counters counters_diff;
bool need_sleep = false;
try
{
TaskHandle task;
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
if (!tasks.empty())
{
need_sleep = true;
task = tasks.front();
tasks.splice(tasks.end(), tasks, tasks.begin());
}
}
if (shutdown)
break;
if (!task)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
wake_event.wait_for(lock, std::chrono::duration<double>(sleep_seconds));
continue;
}
Poco::ScopedReadRWLock rlock(task->rwlock);
if (task->removed)
continue;
Context context(*this, counters_diff);
if (task->function(context))
{
/// Если у задачи получилось выполнить какую-то работу, запустим её снова без паузы.
need_sleep = false;
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
tasks.splice(tasks.begin(), tasks, task->iterator);
}
}
catch (...)
{
need_sleep = true;
tryLogCurrentException(__PRETTY_FUNCTION__);
}
/// Вычтем все счётчики обратно.
if (!counters_diff.empty())
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
for (const auto & it : counters_diff)
counters[it.first] -= it.second;
}
if (shutdown)
break;
if (need_sleep)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
wake_event.wait_for(lock, std::chrono::duration<double>(sleep_seconds));
}
}
}
};
typedef Poco::SharedPtr<BackgroundProcessingPool> BackgroundProcessingPoolPtr;
}