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一、前言

上一篇博客中，以 DrainWorkQueue()、AddWorkItem() 为例，讲解了线程池的一个应用，或许从这个例子来看，线程池似乎很简单的，其实不然。Cartographer 线程池的相关设计是比较复杂的，其主要涉及到如下两个文件对应的类：

Task： src/cartographer/cartographer/common/task.cc 
ThreadPool： src/cartographer/cartographer/common/thread_pool.cc

后续的讲解也是围绕着这两个类，不过 ThreadPool 先对来说比较简单，下面先要分析的是 Task。总的来说 Task 可是说是一个任务调配系统，或者说机制。

Cartographer 中很多任务都存在依赖关系，具体例子后续分析源码再讲解。这里列举一个比较简单的示例：比如存在任务2，记为 task23,41task2_{3,4}^{1}task23,41​，其表示的含义为任务2依赖于任务3与任务4，也就是说要执行任务2必须先执行完任务3与任务4，同时task2是task1的依赖，即执行任务1之前必须先执行任务2。现在假设有三个任务 task12,3,5task1_{2,3,5}task12,3,5​、task26,71task2^{1}_{6,7}task26,71​、task31task3^1task31、task51task5^1task51。

task12,3,5\color{blue}{task1_{2,3,5}}task12,3,5​： 该为目标任务1，其依赖任务 2，3，5，但是没有任何任务依赖该任务1。即只要执行完任务 2，3，5 即可执行该任务1。

task26,71\color{blue}{task2^{1}_{6,7}}task26,71​：任务1依赖于该任务，同时该任务依赖于任务6、7。只有执行完任务6，7之后才会执行该任务，通知会通知系统执行任务1。

task31\color{blue}{task3^1}task31：该任务3不依赖于任何任务，可以直接执行，执行完之后会通知系统执行任务1。

task51\color{blue}{task5^1}task51：该任务5不依赖于任何任务，可以直接执行，执行完之后会通知系统执行任务1。

为了方便后续示例讲解，大家先熟悉上面的书写方式，后续看文章更加轻松，从上面的标识可以猜出，Cartographer 的任务之间存在依赖与被依赖的关系，可以说是错综复杂的。除此之外，对于每个任务都有状态标识，即成员变量 Task::state_。 共有如下几种状态：

enum State { NEW, DISPATCHED, DEPENDENCIES_COMPLETED, RUNNING, COMPLETED };/**NEW：新建任务, 还未schedule到线程池DISPATCHED： 任务已经schedule 到线程池DEPENDENCIES_COMPLETED： 任务依赖已经执行完成RUNNING： 任务执行中COMPLETED： 任务完成对任一个任务的状态转换顺序为：NEW->DISPATCHED->DEPENDENCIES_COMPLETED->RUNNING->COMPLETED*/

明白了 Task 的核心思想之后，再来分析其代码会简单很多，难点主要在于任务的调度上面。
 

二、task.h

首先来看看头文件，关于任务状态，即成员变量 Task::State 上面已经讲解，具体的用法后续随函数一起分析。另外还通过 std::function 定义了一个可调用对象指针类型，该类型无参数无返回值。接着翻到最后可以看到定义了如下成员变量：

  // 需要执行的任务WorkItem work_item_ GUARDED_BY(mutex_);ThreadPoolInterface* thread_pool_to_notify_ GUARDED_BY(mutex_) = nullptr;// 初始状态为NEWState state_ GUARDED_BY(mutex_) = NEW;// 本任务依赖的任务的个数unsigned int uncompleted_dependencies_ GUARDED_BY(mutex_) = 0;// 依赖本任务的其他任务std::set dependent_tasks_ GUARDED_BY(mutex_);absl::Mutex mutex_;

work_item_ 后续会与对应的工作项绑定，通常是一个 lambda 表达式，即后续通过 work_item_() 形式即可进行调用。thread_pool_to_notify_ 为指向线程池的指针，在有必要的时候会通知其指向的线程池。比如 task31{task3^1}task31 任务完成时，就有可能会通知线程池执行任务1。

uncompleted_dependencies_ 记录的是本任务依赖的个数，如前面的示例 task12,3,5task1_{2,3,5}task12,3,5​ 表示其依赖任务数为3，分别为【任务2、任务3、任务5】。dependent_tasks_ 作用是相反，且是一个指针集合，其指向的是依赖于本任务的其他任务，如 task26,71,3task2^{1,3}_{6,7}task26,71,3​ 对应的 dependent_tasks_ 就包含【任务1，任务3】的指针。最后就是还有成员变量 mutex_，该就比较简单了，为一个锁，后续用到很容易理解的。

核心\color{red} 核心核心 根据上面的分析，不难猜到，其至少需要实现两个函数：Task::AddDependency()→ 为任务添加依赖任务；Task::AddDependentTask()→记录依赖于本任务的任务，即被依赖项。那么就来看看这些函数吧。
 

三、task.cc