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Delphi中有一個(gè)線程類TThread是用來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程編程的,這個(gè)絕大多數(shù)Delphi書藉都有說到,但基本上都是對(duì)TThread類的幾個(gè)成員作一簡(jiǎn)單介紹,再說明一下Execute的實(shí)現(xiàn)和Synchronize的用法就完了。然而這并不是多線程編
程的全部,我寫此文的目的在于對(duì)此作一個(gè)補(bǔ)充。 線程本質(zhì)上是進(jìn)程中一段并發(fā)運(yùn)行的代碼。一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程,即所謂的主線程。同時(shí)還可以有多個(gè)子線程。 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程中用到超過一個(gè)線程時(shí),就是所謂的“多線程”。 那么這個(gè)所謂的“一段代碼”是如何定義的呢?其實(shí)就是一個(gè)函數(shù)或過程(對(duì)Delphi而言)。 如果用Windows API來(lái)創(chuàng)建線程的話,是通過一個(gè)叫做CreateThread的API函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它的定義為: HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId ); 其各參數(shù)如它們的名稱所說,分別是:線程屬性(用于在NT下進(jìn)行線程的安全屬性設(shè)置,在9X下無(wú)效),堆棧大小, 起始地址,參數(shù),創(chuàng)建標(biāo)志(用于設(shè)置線程創(chuàng)建時(shí)的狀態(tài)),線程ID,最后返回線程Handle。其中的起始地址就是線 程函數(shù)的入口,直至線程函數(shù)結(jié)束,線程也就結(jié)束了。 因?yàn)镃reateThread參數(shù)很多,而且是Windows的API,所以在C Runtime Library里提供了一個(gè)通用的線程函數(shù)(理論上 可以在任何支持線程的OS中使用): unsigned long _beginthread(void (_USERENTRY *__start)(void *), unsigned __stksize, void *__arg); Delphi也提供了一個(gè)相同功能的類似函數(shù): function BeginThread( SecurityAttributes: Pointer; StackSize: LongWord; ThreadFunc: TThreadFunc; Parameter: Pointer; CreationFlags: LongWord; var ThreadId: LongWord ): Integer; 這三個(gè)函數(shù)的功能是基本相同的,它們都是將線程函數(shù)中的代碼放到一個(gè)獨(dú)立的線程中執(zhí)行。線程函數(shù)與一般函數(shù)的 最大不同在于,線程函數(shù)一啟動(dòng),這三個(gè)線程啟動(dòng)函數(shù)就返回了,主線程繼續(xù)向下執(zhí)行,而線程函數(shù)在一個(gè)獨(dú)立的線 程中執(zhí)行,它要執(zhí)行多久,什么時(shí)候返回,主線程是不管也不知道的。 正常情況下,線程函數(shù)返回后,線程就終止了。但也有其它方式: Windows API: VOID ExitThread( DWORD dwExitCode ); C Runtime Library: void _endthread(void); Delphi Runtime Library: procedure EndThread(ExitCode: Integer); 為了記錄一些必要的線程數(shù)據(jù)(狀態(tài)/屬性等),OS會(huì)為線程創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部Object,如在Windows中那個(gè)Handle便是這 個(gè)內(nèi)部Object的Handle,所以在線程結(jié)束的時(shí)候還應(yīng)該釋放這個(gè)Object。 雖然說用API或RTL(Runtime Library)已經(jīng)可以很方便地進(jìn)行多線程編程了,但是還是需要進(jìn)行較多的細(xì)節(jié)處理,為此 Delphi在Classes單元中對(duì)線程作了一個(gè)較好的封裝,這就是VCL的線程類:TThread 使用這個(gè)類也很簡(jiǎn)單,大多數(shù)的Delphi書籍都有說,基本用法是:先從TThread派生一個(gè)自己的線程類(因?yàn)門Thread 是一個(gè)抽象類,不能生成實(shí)例),然后是Override抽象方法:Execute(這就是線程函數(shù),也就是在線程中執(zhí)行的代碼 部分),如果需要用到可視VCL對(duì)象,還需要通過Synchronize過程進(jìn)行。關(guān)于之方面的具體細(xì)節(jié),這里不再贅述,請(qǐng) 參考相關(guān)書籍。 本文接下來(lái)要討論的是TThread類是如何對(duì)線程進(jìn)行封裝的,也就是深入研究一下TThread類的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹皇钦嬲?nbsp; 了解了它,才更好地使用它。 下面是DELPHI7中TThread類的聲明(本文只討論在Windows平臺(tái)下的實(shí)現(xiàn),所以去掉了所有有關(guān)Linux平臺(tái)部分的代碼 ): TThread = class private FHandle: THandle; FThreadID: THandle; FCreateSuspended: Boolean; FTerminated: Boolean; FSuspended: Boolean; FFreeOnTerminate: Boolean; FFinished: Boolean; FReturnValue: Integer; FOnTerminate: TNotifyEvent; FSynchronize: TSynchronizeRecord; FFatalException: TObject; procedure CallOnTerminate; class procedure Synchronize(ASyncRec: PSynchronizeRecord); overload; function GetPriority: TThreadPriority; procedure SetPriority(Value: TThreadPriority); procedure SetSuspended(Value: Boolean); protected procedure CheckThreadError(ErrCode: Integer); overload; procedure CheckThreadError(Success: Boolean); overload; procedure DoTerminate; virtual; procedure Execute; virtual; abstract; procedure Synchronize(Method: TThreadMethod); overload; property ReturnValue: Integer read FReturnValue write FReturnValue; property Terminated: Boolean read FTerminated; public constructor Create(CreateSuspended: Boolean); destructor Destroy; override; procedure AfterConstruction; override; procedure Resume; procedure Suspend; procedure Terminate; function WaitFor: LongWord; class procedure Synchronize(AThread: TThread; AMethod: TThreadMethod); overload; class procedure StaticSynchronize(AThread: TThread; AMethod: TThreadMethod); property FatalException: TObject read FFatalException; property FreeOnTerminate: Boolean read FFreeOnTerminate write FFreeOnTerminate; property Handle: THandle read FHandle; property Priority: TThreadPriority read GetPriority write SetPriority; property Suspended: Boolean read FSuspended write SetSuspended; property ThreadID: THandle read FThreadID; property OnTerminate: TNotifyEvent read FOnTerminate write FOnTerminate; end; TThread類在Delphi的RTL里算是比較簡(jiǎn)單的類,類成員也不多,類屬性都很簡(jiǎn)單明白,本文將只對(duì)幾個(gè)比較重要的類 成員方法和唯一的事件:OnTerminate作詳細(xì)分析。 首先就是構(gòu)造函數(shù): constructor TThread.Create(CreateSuspended: Boolean); begin inherited Create; AddThread; FSuspended := CreateSuspended; FCreateSuspended := CreateSuspended; FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadProc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID); if FHandle = 0 then raise EThread.CreateResFmt(@SThreadCreateError, [SysErrorMessage(GetLastError)]); end; 雖然這個(gè)構(gòu)造函數(shù)沒有多少代碼,但卻可以算是最重要的一個(gè)成員,因?yàn)榫€程就是在這里被創(chuàng)建的。 在通過Inherited調(diào)用TObject.Create后,第一句就是調(diào)用一個(gè)過程:AddThread,其源碼如下: procedure AddThread; begin InterlockedIncrement(ThreadCount); end; 同樣有一個(gè)對(duì)應(yīng)的RemoveThread: procedure RemoveThread; begin InterlockedDecrement(ThreadCount); end; 它們的功能很簡(jiǎn)單,就是通過增減一個(gè)全局變量來(lái)統(tǒng)計(jì)進(jìn)程中的線程數(shù)。只是這里用于增減變量的并不是常用的 Inc/Dec過程,而是用了InterlockedIncrement/InterlockedDecrement這一對(duì)過程,它們實(shí)現(xiàn)的功能完全一樣,都是 對(duì)變量加一或減一。但它們有一個(gè)最大的區(qū)別,那就是InterlockedIncrement/InterlockedDecrement是線程安全的。 即它們?cè)诙嗑€程下能保證執(zhí)行結(jié)果正確,而Inc/Dec不能?;蛘甙床僮飨到y(tǒng)理論中的術(shù)語(yǔ)來(lái)說,這是一對(duì)“原語(yǔ)”操作。 以加一為例來(lái)說明二者實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上的不同: 一般來(lái)說,對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)加一的操作分解以后有三個(gè)步驟: 1、 從內(nèi)存中讀出數(shù)據(jù) 2、 數(shù)據(jù)加一 3、 存入內(nèi)存 現(xiàn)在假設(shè)在一個(gè)兩個(gè)線程的應(yīng)用中用Inc進(jìn)行加一操作可能出現(xiàn)的一種情況: 1、 線程A從內(nèi)存中讀出數(shù)據(jù)(假設(shè)為3) 2、 線程B從內(nèi)存中讀出數(shù)據(jù)(也是3) 3、 線程A對(duì)數(shù)據(jù)加一(現(xiàn)在是4) 4、 線程B對(duì)數(shù)據(jù)加一(現(xiàn)在也是4) 5、 線程A將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存(現(xiàn)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是4) 6、 線程B也將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存(現(xiàn)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)還是4,但兩個(gè)線程都對(duì)它加了一,應(yīng)該是5才對(duì),所以這里出現(xiàn)了 錯(cuò)誤的結(jié)果) 而用InterlockIncrement過程則沒有這個(gè)問題,因?yàn)樗^“原語(yǔ)”是一種不可中斷的操作,即操作系統(tǒng)能保證在一個(gè) “原語(yǔ)”執(zhí)行完畢前不會(huì)進(jìn)行線程切換。所以在上面那個(gè)例子中,只有當(dāng)線程A執(zhí)行完將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存后,線程B才可 以開始從中取數(shù)并進(jìn)行加一操作,這樣就保證了即使是在多線程情況下,結(jié)果也一定會(huì)是正確的。 前面那個(gè)例子也說明一種“線程訪問沖突”的情況,這也就是為什么線程之間需要“同步”(Synchronize),關(guān)于這 個(gè),在后面說到同步時(shí)還會(huì)再詳細(xì)討論。 說到同步,有一個(gè)題外話:加拿大滑鐵盧大學(xué)的教授李明曾就Synchronize一詞在“線程同步”中被譯作“同步”提出 過異議,個(gè)人認(rèn)為他說的其實(shí)很有道理。在中文中“同步”的意思是“同時(shí)發(fā)生”,而“線程同步”目的就是避免這 種“同時(shí)發(fā)生”的事情。而在英文中,Synchronize的意思有兩個(gè):一個(gè)是傳統(tǒng)意義上的同步(To occur at the same time),另一個(gè)是“協(xié)調(diào)一致”(To operate in unison)。在“線程同步”中的Synchronize一詞應(yīng)該是指后面一種 意思,即“保證多個(gè)線程在訪問同一數(shù)據(jù)時(shí),保持協(xié)調(diào)一致,避免出錯(cuò)”。不過像這樣譯得不準(zhǔn)的詞在IT業(yè)還有很多 ,既然已經(jīng)是約定俗成了,本文也將繼續(xù)沿用,只是在這里說明一下,因?yàn)檐浖_發(fā)是一項(xiàng)細(xì)致的工作,該弄清楚的 ,絕不能含糊。 扯遠(yuǎn)了,回到TThread的構(gòu)造函數(shù)上,接下來(lái)最重要就是這句了: FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadProc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID); 這里就用到了前面說到的Delphi RTL函數(shù)BeginThread,它有很多參數(shù),關(guān)鍵的是第三、四兩個(gè)參數(shù)。第三個(gè)參數(shù)就是 前面說到的線程函數(shù),即在線程中執(zhí)行的代碼部分。第四個(gè)參數(shù)則是傳遞給線程函數(shù)的參數(shù),在這里就是創(chuàng)建的線程 對(duì)象(即Self)。其它的參數(shù)中,第五個(gè)是用于設(shè)置線程在創(chuàng)建后即掛起,不立即執(zhí)行(啟動(dòng)線程的工作是在 AfterConstruction中根據(jù)CreateSuspended標(biāo)志來(lái)決定的),第六個(gè)是返回線程ID。 現(xiàn)在來(lái)看TThread的核心:線程函數(shù)ThreadProc。有意思的是這個(gè)線程類的核心卻不是線程的成員,而是一個(gè)全局函數(shù) (因?yàn)锽eginThread過程的參數(shù)約定只能用全局函數(shù))。下面是它的代碼: function ThreadProc(Thread: TThread): Integer; var FreeThread: Boolean; begin try if not Thread.Terminated then try Thread.Execute; except Thread.FFatalException := AcquireExceptionObject; end; finally FreeThread := Thread.FFreeOnTerminate; Result := Thread.FReturnValue; Thread.DoTerminate; Thread.FFinished := True; SignalSyncEvent; if FreeThread then Thread.Free; EndThread(Result); end; end; 雖然也沒有多少代碼,但卻是整個(gè)TThread中最重要的部分,因?yàn)檫@段代碼是真正在線程中執(zhí)行的代碼。下面對(duì)代碼作 逐行說明: 首先判斷線程類的Terminated標(biāo)志,如果未被標(biāo)志為終止,則調(diào)用線程類的Execute方法執(zhí)行線程代碼,因?yàn)門Thread 是抽象類,Execute方法是抽象方法,所以本質(zhì)上是執(zhí)行派生類中的Execute代碼。 所以說,Execute就是線程類中的線程函數(shù),所有在Execute中的代碼都需要當(dāng)作線程代碼來(lái)考慮,如防止訪問沖突等。 如果Execute發(fā)生異常,則通過AcquireExceptionObject取得異常對(duì)象,并存入線程類的FFatalException成員中。 最后是線程結(jié)束前做的一些收尾工作。局部變量FreeThread記錄了線程類的FreeOnTerminated屬性的設(shè)置,然后將線 程返回值設(shè)置為線程類的返回值屬性的值。然后執(zhí)行線程類的DoTerminate方法。 DoTerminate方法的代碼如下: procedure TThread.DoTerminate; begin if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate); end; 很簡(jiǎn)單,就是通過Synchronize來(lái)調(diào)用CallOnTerminate方法,而CallOnTerminate方法的代碼如下,就是簡(jiǎn)單地調(diào)用 OnTerminate事件: procedure TThread.CallOnTerminate; begin if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self); end; 因?yàn)镺nTerminate事件是在Synchronize中執(zhí)行的,所以本質(zhì)上它并不是線程代碼,而是主線程代碼(具體見后面對(duì) Synchronize的分析)。 執(zhí)行完OnTerminate后,將線程類的FFinished標(biāo)志設(shè)置為True。接下來(lái)執(zhí)行SignalSyncEvent過程,其代碼如下: procedure SignalSyncEvent; begin SetEvent(SyncEvent); end; 也很簡(jiǎn)單,就是設(shè)置一下一個(gè)全局Event:SyncEvent,關(guān)于Event的使用,本文將在后文詳述,而SyncEvent的用途將 在WaitFor過程中說明。 然后根據(jù)FreeThread中保存的FreeOnTerminate設(shè)置決定是否釋放線程類,在線程類釋放時(shí),還有一些些操作,詳見接 下來(lái)的析構(gòu)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。 最后調(diào)用EndThread結(jié)束線程,返回線程返回值。至此,線程完全結(jié)束。 說完構(gòu)造函數(shù),再來(lái)看析構(gòu)函數(shù): destructor TThread.Destroy; begin if (FThreadID <> 0) and not FFinished then begin Terminate; if FCreateSuspended then Resume; WaitFor; end; if FHandle <> 0 then CloseHandle(FHandle); inherited Destroy; FFatalException.Free; RemoveThread; end; 在線程對(duì)象被釋放前,首先要檢查線程是否還在執(zhí)行中,如果線程還在執(zhí)行中(線程ID不為0,并且線程結(jié)束標(biāo)志未設(shè) 置),則調(diào)用Terminate過程結(jié)束線程。Terminate過程只是簡(jiǎn)單地設(shè)置線程類的Terminated標(biāo)志,如下面的代碼: procedure TThread.Terminate; begin FTerminated := True; end; 所以線程仍然必須繼續(xù)執(zhí)行到正常結(jié)束后才行,而不是立即終止線程,這一點(diǎn)要注意。 在這里說一點(diǎn)題外話:很多人都問過我,如何才能“立即”終止線程(當(dāng)然是指用TThread創(chuàng)建的線程)。結(jié)果當(dāng)然是 不行!終止線程的唯一辦法就是讓Execute方法執(zhí)行完畢,所以一般來(lái)說,要讓你的線程能夠盡快終止,必須在 Execute方法中在較短的時(shí)間內(nèi)不斷地檢查Terminated標(biāo)志,以便能及時(shí)地退出。這是設(shè)計(jì)線程代碼的一個(gè)很重要的原 則! 當(dāng)然如果你一定要能“立即”退出線程,那么TThread類不是一個(gè)好的選擇,因?yàn)槿绻肁PI強(qiáng)制終止線程的話,最終 會(huì)導(dǎo)致TThread線程對(duì)象不能被正確釋放,在對(duì)象析構(gòu)時(shí)出現(xiàn)Access Violation。這種情況你只能用API或RTL函數(shù)來(lái)創(chuàng) 建線程。 如果線程處于啟動(dòng)掛起狀態(tài),則將線程轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài),然后調(diào)用WaitFor進(jìn)行等待,其功能就是等待到線程結(jié)束后才繼 續(xù)向下執(zhí)行。關(guān)于WaitFor的實(shí)現(xiàn),將放到后面說明。 線程結(jié)束后,關(guān)閉線程Handle(正常線程創(chuàng)建的情況下Handle都是存在的),釋放操作系統(tǒng)創(chuàng)建的線程對(duì)象。 然后調(diào)用TObject.Destroy釋放本對(duì)象,并釋放已經(jīng)捕獲的異常對(duì)象,最后調(diào)用RemoveThread減小進(jìn)程的線程數(shù)。 其它關(guān)于Suspend/Resume及線程優(yōu)先級(jí)設(shè)置等方面,不是本文的重點(diǎn),不再贅述。下面要討論的是本文的另兩個(gè)重點(diǎn) :Synchronize和WaitFor。 但是在介紹這兩個(gè)函數(shù)之前,需要先介紹另外兩個(gè)線程同步技術(shù):事件和臨界區(qū)。 事件(Event)與Delphi中的事件有所不同。從本質(zhì)上說,Event其實(shí)相當(dāng)于一個(gè)全局的布爾變量。它有兩個(gè)賦值操作 :Set和Reset,相當(dāng)于把它設(shè)置為True或False。而檢查它的值是通過WaitFor操作進(jìn)行。對(duì)應(yīng)在Windows平臺(tái)上,是三 個(gè)API函數(shù):SetEvent、ResetEvent、WaitForSingleObject(實(shí)現(xiàn)WaitFor功能的API還有幾個(gè),這是最簡(jiǎn)單的一個(gè))。 這三個(gè)都是原語(yǔ),所以Event可以實(shí)現(xiàn)一般布爾變量不能實(shí)現(xiàn)的在多線程中的應(yīng)用。Set和Reset的功能前面已經(jīng)說過了 ,現(xiàn)在來(lái)說一下WaitFor的功能: WaitFor的功能是檢查Event的狀態(tài)是否是Set狀態(tài)(相當(dāng)于True),如果是則立即返回,如果不是,則等待它變?yōu)镾et 狀態(tài),在等待期間,調(diào)用WaitFor的線程處于掛起狀態(tài)。另外WaitFor有一個(gè)參數(shù)用于超時(shí)設(shè)置,如果此參數(shù)為0,則不 等待,立即返回Event的狀態(tài),如果是INFINITE則無(wú)限等待,直到Set狀態(tài)發(fā)生,若是一個(gè)有限的數(shù)值,則等待相應(yīng)的 毫秒數(shù)后返回Event的狀態(tài)。 當(dāng)Event從Reset狀態(tài)向Set狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí),喚醒其它由于WaitFor這個(gè)Event而掛起的線程,這就是它為什么叫Event的原 因。所謂“事件”就是指“狀態(tài)的轉(zhuǎn)換”。通過Event可以在線程間傳遞這種“狀態(tài)轉(zhuǎn)換”信息。 當(dāng)然用一個(gè)受保護(hù)(見下面的臨界區(qū)介紹)的布爾變量也能實(shí)現(xiàn)類似的功能,只要用一個(gè)循環(huán)檢查此布爾值的代碼來(lái) 代替WaitFor即可。從功能上說完全沒有問題,但實(shí)際使用中就會(huì)發(fā)現(xiàn),這樣的等待會(huì)占用大量的CPU資源,降低系統(tǒng) 性能,影響到別的線程的執(zhí)行速度,所以是不經(jīng)濟(jì)的,有的時(shí)候甚至可能會(huì)有問題。所以不建議這樣用。 臨界區(qū)(CriticalSection)則是一項(xiàng)共享數(shù)據(jù)訪問保護(hù)的技術(shù)。它其實(shí)也是相當(dāng)于一個(gè)全局的布爾變量。但對(duì)它的操 作有所不同,它只有兩個(gè)操作:Enter和Leave,同樣可以把它的兩個(gè)狀態(tài)當(dāng)作True和False,分別表示現(xiàn)在是否處于臨 界區(qū)中。這兩個(gè)操作也是原語(yǔ),所以它可以用于在多線程應(yīng)用中保護(hù)共享數(shù)據(jù),防止訪問沖突。 用臨界區(qū)保護(hù)共享數(shù)據(jù)的方法很簡(jiǎn)單:在每次要訪問共享數(shù)據(jù)之前調(diào)用Enter設(shè)置進(jìn)入臨界區(qū)標(biāo)志,然后再操作數(shù)據(jù), 最后調(diào)用Leave離開臨界區(qū)。它的保護(hù)原理是這樣的:當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入臨界區(qū)后,如果此時(shí)另一個(gè)線程也要訪問這個(gè)數(shù) 據(jù),則它會(huì)在調(diào)用Enter時(shí),發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有線程進(jìn)入臨界區(qū),然后此線程就會(huì)被掛起,等待當(dāng)前在臨界區(qū)的線程調(diào)用 Leave離開臨界區(qū),當(dāng)另一個(gè)線程完成操作,調(diào)用Leave離開后,此線程就會(huì)被喚醒,并設(shè)置臨界區(qū)標(biāo)志,開始操作數(shù) 據(jù),這樣就防止了訪問沖突。 以前面那個(gè)InterlockedIncrement為例,我們用CriticalSection(Windows API)來(lái)實(shí)現(xiàn)它: Var InterlockedCrit : TRTLCriticalSection; Procedure InterlockedIncrement( var aValue : Integer ); Begin EnterCriticalSection( InterlockedCrit ); Inc( aValue ); LeaveCriticalSection( InterlockedCrit ); End; 現(xiàn)在再來(lái)看前面那個(gè)例子: 1. 線程A進(jìn)入臨界區(qū)(假設(shè)數(shù)據(jù)為3) 2. 線程B進(jìn)入臨界區(qū),因?yàn)锳已經(jīng)在臨界區(qū)中,所以B被掛起 3. 線程A對(duì)數(shù)據(jù)加一(現(xiàn)在是4) 4. 線程A離開臨界區(qū),喚醒線程B(現(xiàn)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是4) 5. 線程B被喚醒,對(duì)數(shù)據(jù)加一(現(xiàn)在就是5了) 6. 線程B離開臨界區(qū),現(xiàn)在的數(shù)據(jù)就是正確的了。 臨界區(qū)就是這樣保護(hù)共享數(shù)據(jù)的訪問。 關(guān)于臨界區(qū)的使用,有一點(diǎn)要注意:即數(shù)據(jù)訪問時(shí)的異常情況處理。因?yàn)槿绻跀?shù)據(jù)操作時(shí)發(fā)生異常,將導(dǎo)致Leave操 作沒有被執(zhí)行,結(jié)果將使本應(yīng)被喚醒的線程未被喚醒,可能造成程序的沒有響應(yīng)。所以一般來(lái)說,如下面這樣使用臨 界區(qū)才是正確的做法: EnterCriticalSection Try // 操作臨界區(qū)數(shù)據(jù) Finally LeaveCriticalSection End; 最后要說明的是,Event和CriticalSection都是操作系統(tǒng)資源,使用前都需要?jiǎng)?chuàng)建,使用完后也同樣需要釋放。如 TThread類用到的一個(gè)全局Event:SyncEvent和全局CriticalSection:TheadLock,都是在 InitThreadSynchronization和DoneThreadSynchronization中進(jìn)行創(chuàng)建和釋放的,而它們則是在Classes單元的 Initialization和Finalization中被調(diào)用的。 由于在TThread中都是用API來(lái)操作Event和CriticalSection的,所以前面都是以API為例,其實(shí)Delphi已經(jīng)提供了對(duì)它 們的封裝,在SyncObjs單元中,分別是TEvent類和TCriticalSection類。用法也與前面用API的方法相差無(wú)幾。因?yàn)?nbsp; TEvent的構(gòu)造函數(shù)參數(shù)過多,為了簡(jiǎn)單起見,Delphi還提供了一個(gè)用默認(rèn)參數(shù)初始化的Event類:TSimpleEvent。 順便再介紹一下另一個(gè)用于線程同步的類:TMultiReadExclusiveWriteSynchronizer,它是在SysUtils單元中定義的 。據(jù)我所知,這是Delphi RTL中定義的最長(zhǎng)的一個(gè)類名,還好它有一個(gè)短的別名:TMREWSync。至于它的用處,我想光 看名字就可以知道了,我也就不多說了。 有了前面對(duì)Event和CriticalSection的準(zhǔn)備知識(shí),可以正式開始討論Synchronize和WaitFor了。 我們知道,Synchronize是通過將部分代碼放到主線程中執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)線程同步的,因?yàn)樵谝粋€(gè)進(jìn)程中,只有一個(gè)主線程 。先來(lái)看看Synchronize的實(shí)現(xiàn): procedure TThread.Synchronize(Method: TThreadMethod); begin FSynchronize.FThread := Self; FSynchronize.FSynchronizeException := nil; FSynchronize.FMethod := Method; Synchronize(@FSynchronize); end; 其中FSynchronize是一個(gè)記錄類型: PSynchronizeRecord = ^TSynchronizeRecord; TSynchronizeRecord = record FThread: TObject; FMethod: TThreadMethod; FSynchronizeException: TObject; end; 用于進(jìn)行線程和主線程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,包括傳入線程類對(duì)象,同步方法及發(fā)生的異常。 在Synchronize中調(diào)用了它的一個(gè)重載版本,而且這個(gè)重載版本比較特別,它是一個(gè)“類方法”。所謂類方法,是一種 特殊的類成員方法,它的調(diào)用并不需要?jiǎng)?chuàng)建類實(shí)例,而是像構(gòu)造函數(shù)那樣,通過類名調(diào)用。之所以會(huì)用類方法來(lái)實(shí)現(xiàn) 它,是因?yàn)闉榱丝梢栽诰€程對(duì)象沒有創(chuàng)建時(shí)也能調(diào)用它。不過實(shí)際中是用它的另一個(gè)重載版本(也是類方法)和另一 個(gè)類方法StaticSynchronize。下面是這個(gè)Synchronize的代碼: class procedure TThread.Synchronize(ASyncRec: PSynchronizeRecord); var SyncProc: TSyncProc; begin if GetCurrentThreadID = MainThreadID then ASyncRec.FMethod else begin SyncProc.Signal := CreateEvent(nil, True, False, nil); try EnterCriticalSection(ThreadLock); try if SyncList = nil then SyncList := TList.Create; SyncProc.SyncRec := ASyncRec; SyncList.Add(@SyncProc); SignalSyncEvent; if Assigned(WakeMainThread) then WakeMainThread(SyncProc.SyncRec.FThread); LeaveCriticalSection(ThreadLock); try WaitForSingleObject(SyncProc.Signal, INFINITE); finally EnterCriticalSection(ThreadLock); end; finally LeaveCriticalSection(ThreadLock); end; finally CloseHandle(SyncProc.Signal); end; if Assigned(ASyncRec.FSynchronizeException) then raise ASyncRec.FSynchronizeException; end; end; 這段代碼略多一些,不過也不算太復(fù)雜。 首先是判斷當(dāng)前線程是否是主線程,如果是,則簡(jiǎn)單地執(zhí)行同步方法后返回。 如果不是主線程,則準(zhǔn)備開始同步過程。 通過局部變量SyncProc記錄線程交換數(shù)據(jù)(參數(shù))和一個(gè)Event Handle,其記錄結(jié)構(gòu)如下: TSyncProc = record SyncRec: PSynchronizeRecord; Signal: THandle; end; 然后創(chuàng)建一個(gè)Event,接著進(jìn)入臨界區(qū)(通過全局變量ThreadLock進(jìn)行,因?yàn)橥瑫r(shí)只能有一個(gè)線程進(jìn)入Synchronize狀 態(tài),所以可以用全局變量記錄),然后就是把這個(gè)記錄數(shù)據(jù)存入SyncList這個(gè)列表中(如果這個(gè)列表不存在的話,則 創(chuàng)建它)??梢奣hreadLock這個(gè)臨界區(qū)就是為了保護(hù)對(duì)SyncList的訪問,這一點(diǎn)在后面介紹CheckSynchronize時(shí)會(huì)再 次看到。 再接下就是調(diào)用SignalSyncEvent,其代碼在前面介紹TThread的構(gòu)造函數(shù)時(shí)已經(jīng)介紹過了,它的功能就是簡(jiǎn)單地將 SyncEvent作一個(gè)Set的操作。關(guān)于這個(gè)SyncEvent的用途,將在后面介紹WaitFor時(shí)再詳述。 接下來(lái)就是最主要的部分了:調(diào)用WakeMainThread事件進(jìn)行同步操作。WakeMainThread是一個(gè)TNotifyEvent類型的全 局事件。這里之所以要用事件進(jìn)行處理,是因?yàn)镾ynchronize方法本質(zhì)上是通過消息,將需要同步的過程放到主線程中 執(zhí)行,如果在一些沒有消息循環(huán)的應(yīng)用中(如Console或DLL)是無(wú)法使用的,所以要使用這個(gè)事件進(jìn)行處理。 而響應(yīng)這個(gè)事件的是Application對(duì)象,下面兩個(gè)方法分別用于設(shè)置和清空WakeMainThread事件的響應(yīng)(來(lái)自Forms單元): procedure TApplication.HookSynchronizeWakeup; begin Classes.WakeMainThread := WakeMainThread; end; procedure TApplication.UnhookSynchronizeWakeup; begin Classes.WakeMainThread := nil; end; 上面兩個(gè)方法分別是在TApplication類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中被調(diào)用。 這就是在Application對(duì)象中WakeMainThread事件響應(yīng)的代碼,消息就是在這里被發(fā)出的,它利用了一個(gè)空消息來(lái)實(shí)現(xiàn): procedure TApplication.WakeMainThread(Sender: TObject); begin PostMessage(Handle, WM_NULL, 0, 0); end; 而這個(gè)消息的響應(yīng)也是在Application對(duì)象中,見下面的代碼(刪除無(wú)關(guān)的部分): procedure TApplication.WndProc(var Message: TMessage); … begin try … with Message do case Msg of … WM_NULL: CheckSynchronize; … except HandleException(Self); end; end; 其中的CheckSynchronize也是定義在Classes單元中的,由于它比較復(fù)雜,暫時(shí)不詳細(xì)說明,只要知道它是具體處理 Synchronize功能的部分就好,現(xiàn)在繼續(xù)分析Synchronize的代碼。 在執(zhí)行完WakeMainThread事件后,就退出臨界區(qū),然后調(diào)用WaitForSingleObject開始等待在進(jìn)入臨界區(qū)前創(chuàng)建的那個(gè) Event。這個(gè)Event的功能是等待這個(gè)同步方法的執(zhí)行結(jié)束,關(guān)于這點(diǎn),在后面分析CheckSynchronize時(shí)會(huì)再說明。 注意在WaitForSingleObject之后又重新進(jìn)入臨界區(qū),但沒有做任何事就退出了,似乎沒有意義,但這是必須的! 因?yàn)榕R界區(qū)的Enter和Leave必須嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)。那么是否可以改成這樣呢: if Assigned(WakeMainThread) then WakeMainThread(SyncProc.SyncRec.FThread); WaitForSingleObject(SyncProc.Signal, INFINITE); finally LeaveCriticalSection(ThreadLock); end; 上面的代碼和原來(lái)的代碼最大的區(qū)別在于把WaitForSingleObject也納入臨界區(qū)的限制中了??瓷先]什么影響,還使 代碼大大簡(jiǎn)化了,但真的可以嗎? 事實(shí)上是不行! 因?yàn)槲覀冎溃贓nter臨界區(qū)后,如果別的線程要再進(jìn)入,則會(huì)被掛起。而WaitFor方法則會(huì)掛起當(dāng)前線程,直到等 待別的線程SetEvent后才會(huì)被喚醒。如果改成上面那樣的代碼的話,如果那個(gè)SetEvent的線程也需要進(jìn)入臨界區(qū)的話 ,死鎖(Deadlock)就發(fā)生了(關(guān)于死鎖的理論,請(qǐng)自行參考操作系統(tǒng)原理方面的資料)。 死鎖是線程同步中最需要注意的方面之一! 最后釋放開始時(shí)創(chuàng)建的Event,如果被同步的方法返回異常的話,還會(huì)在這里再次拋出異常。 回到前面CheckSynchronize,見下面的代碼: function CheckSynchronize(Timeout: Integer = 0): Boolean; var SyncProc: PSyncProc; LocalSyncList: TList; begin if GetCurrentThreadID <> MainThreadID then raise EThread.CreateResFmt(@SCheckSynchronizeError, [GetCurrentThreadID]); if Timeout > 0 then WaitForSyncEvent(Timeout) else ResetSyncEvent; LocalSyncList := nil; EnterCriticalSection(ThreadLock); try Integer(LocalSyncList) := InterlockedExchange(Integer(SyncList), Integer(LocalSyncList)); try Result := (LocalSyncList <> nil) and (LocalSyncList.Count > 0); if Result then begin while LocalSyncList.Count > 0 do begin SyncProc := LocalSyncList[0]; LocalSyncList.Delete(0); LeaveCriticalSection(ThreadLock); try try SyncProc.SyncRec.FMethod; except SyncProc.SyncRec.FSynchronizeException := AcquireExceptionObject; end; finally EnterCriticalSection(ThreadLock); end; SetEvent(SyncProc.signal); end; end; finally LocalSyncList.Free; end; finally LeaveCriticalSection(ThreadLock); end; end; 首先,這個(gè)方法必須在主線程中被調(diào)用(如前面通過消息傳遞到主線程),否則就拋出異常。 接下來(lái)調(diào)用ResetSyncEvent(它與前面SetSyncEvent對(duì)應(yīng)的,之所以不考慮WaitForSyncEvent的情況,是因?yàn)橹挥性?nbsp; Linux版下才會(huì)調(diào)用帶參數(shù)的CheckSynchronize,Windows版下都是調(diào)用默認(rèn)參數(shù)0的CheckSynchronize)。 現(xiàn)在可以看出SyncList的用途了:它是用于記錄所有未被執(zhí)行的同步方法的。因?yàn)橹骶€程只有一個(gè),而子線程可能有 很多個(gè),當(dāng)多個(gè)子線程同時(shí)調(diào)用同步方法時(shí),主線程可能一時(shí)無(wú)法處理,所以需要一個(gè)列表來(lái)記錄它們。 在這里用一個(gè)局部變量LocalSyncList來(lái)交換SyncList,這里用的也是一個(gè)原語(yǔ):InterlockedExchange。同樣,這里 也是用臨界區(qū)將對(duì)SyncList的訪問保護(hù)起來(lái)。 只要LocalSyncList不為空,則通過一個(gè)循環(huán)來(lái)依次處理累積的所有同步方法調(diào)用。最后把處理完的LocalSyncList釋 放掉,退出臨界區(qū)。 再來(lái)看對(duì)同步方法的處理:首先是從列表中移出(取出并從列表中刪除)第一個(gè)同步方法調(diào)用數(shù)據(jù)。然后退出臨界區(qū) (原因當(dāng)然也是為了防止死鎖)。 接著就是真正的調(diào)用同步方法了。 如果同步方法中出現(xiàn)異常,將被捕獲后存入同步方法數(shù)據(jù)記錄中。 重新進(jìn)入臨界區(qū)后,調(diào)用SetEvent通知調(diào)用線程,同步方法執(zhí)行完成了(詳見前面Synchronize中的 WaitForSingleObject調(diào)用)。 至此,整個(gè)Synchronize的實(shí)現(xiàn)介紹完成。 最后來(lái)說一下WaitFor,它的功能就是等待線程執(zhí)行結(jié)束。其代碼如下: function TThread.WaitFor: LongWord; var H: array[0..1] of THandle; WaitResult: Cardinal; Msg: TMsg; begin H[0] := FHandle; if GetCurrentThreadID = MainThreadID then begin WaitResult := 0; H[1] := SyncEvent; repeat { This prevents a potential deadlock if the background thread does a SendMessage to the foreground thread } if WaitResult = WAIT_OBJECT_0 + 2 then PeekMessage(Msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE); WaitResult := MsgWaitForMultipleObjects(2, H, False, 1000, QS_SENDMESSAGE); CheckThreadError(WaitResult <> WAIT_FAILED); if WaitResult = WAIT_OBJECT_0 + 1 then CheckSynchronize; until WaitResult = WAIT_OBJECT_0; end else WaitForSingleObject(H[0], INFINITE); CheckThreadError(GetExitCodeThread(H[0], Result)); end; 如果不是在主線程中執(zhí)行WaitFor的話,很簡(jiǎn)單,只要調(diào)用WaitForSingleObject等待此線程的Handle為Signaled狀態(tài) 即可。 如果是在主線程中執(zhí)行WaitFor則比較麻煩。首先要在Handle數(shù)組中增加一個(gè)SyncEvent,然后循環(huán)等待,直到線程結(jié) 束(即MsgWaitForMultipleObjects返回WAIT_OBJECT_0,詳見MSDN中關(guān)于此API的說明)。 在循環(huán)等待中作如下處理:如果有消息發(fā)生,則通過PeekMessage取出此消息(但并不把它從消息循環(huán)中移除),然后 調(diào)用MsgWaitForMultipleObjects來(lái)等待線程Handle或SyncEvent出現(xiàn)Signaled狀態(tài),同時(shí)監(jiān)聽消息(QS_SENDMESSAGE 參數(shù),詳見MSDN中關(guān)于此API的說明)??梢园汛薃PI當(dāng)作一個(gè)可以同時(shí)等待多個(gè)Handle的WaitForSingleObject。如果 是SyncEvent被SetEvent(返回WAIT_OBJECT_0 + 1),則調(diào)用CheckSynchronize處理同步方法。 為什么在主線程中調(diào)用WaitFor必須用MsgWaitForMultipleObjects,而不能用WaitForSingleObject等待線程結(jié)束呢? 因?yàn)榉乐顾梨i。由于在線程函數(shù)Execute中可能調(diào)用Synchronize處理同步方法,而同步方法是在主線程中執(zhí)行的,如 果用WaitForSingleObject等待的話,則主線程在這里被掛起,同步方法無(wú)法執(zhí)行,導(dǎo)致線程也被掛起,于是發(fā)生死鎖。 而改用WaitForMultipleObjects則沒有這個(gè)問題。首先,它的第三個(gè)參數(shù)為False,表示只要線程Handle或SyncEvent 中只要有一個(gè)Signaled即可使主線程被喚醒,至于加上QS_SENDMESSAGE是因?yàn)镾ynchronize是通過消息傳到主線程來(lái)的 ,所以還要防止消息被阻塞。這樣,當(dāng)線程中調(diào)用Synchronize時(shí),主線程就會(huì)被喚醒并處理同步調(diào)用,在調(diào)用完成后 繼續(xù)進(jìn)入掛起等待狀態(tài),直到線程結(jié)束。 至此,對(duì)線程類TThread的分析可以告一個(gè)段落了,對(duì)前面的分析作一個(gè)總結(jié): 1、 線程類的線程必須按正常的方式結(jié)束,即Execute執(zhí)行結(jié)束,所以在其中的代碼中必須在適當(dāng)?shù)牡胤郊尤胱銐蚨?nbsp; 的對(duì)Terminated標(biāo)志的判斷,并及時(shí)退出。如果必須要“立即”退出,則不能使用線程類,而要改用API或RTL函數(shù)。 2、 對(duì)可視VCL的訪問要放在Synchronize中,通過消息傳遞到主線程中,由主線程處理。 3、 線程共享數(shù)據(jù)的訪問應(yīng)該用臨界區(qū)進(jìn)行保護(hù)(當(dāng)然用Synchronize也行)。 4、 線程通信可以采用Event進(jìn)行(當(dāng)然也可以用Suspend/Resume)。 5、 當(dāng)在多線程應(yīng)用中使用多種線程同步方式時(shí),一定要小心防止出現(xiàn)死鎖 本文來(lái)自CSDN博客,轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處:http://blog.csdn.net/cui55/archive/2008/07/09/2629235.aspx
---------------------以下是實(shí)例--------------------
窗體單元: unit main; interface uses Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,myThread, StdCtrls; type TForm1 = class(TForm) Label1: TLabel; Button1: TButton; Button2: TButton; Button3: TButton; Label2: TLabel; Label3: TLabel; procedure Button1Click(Sender: TObject); procedure Button2Click(Sender: TObject); procedure Button3Click(Sender: TObject); procedure FormCreate(Sender: TObject); private procedure TThreadFinsh(Sender:TObject); public { Public declarations } end; var Form1: TForm1; t1,t2,t3:TThread; implementation {$R *.dfm} procedure TForm1.TThreadFinsh(Sender:TObject); begin ShowMessage('一個(gè)線程完畢!'); end; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin if Button1.Caption='開始1' then begin Button1.Caption:='關(guān)閉'; t1.Resume; end else begin Button1.Caption:='開始1'; t1.Suspend; end; end; procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin if Button2.Caption='開始2' then begin Button2.Caption:='關(guān)閉'; t2.Resume; end else begin Button2.Caption:='開始2'; t2.Suspend; end; end; procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); begin if Button3.Caption='開始3' then begin Button3.Caption:='關(guān)閉'; t3.Resume; end else begin Button3.Caption:='開始3'; t3.Suspend; end; end; procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin t1:=TmyThread1.Create(Label1,10); t1.OnTerminate:=TThreadFinsh; t2:=TmyThread2.Create(Label2,20); t2.OnTerminate:=TThreadFinsh; t3:=TmyThread3.Create(Label3,30); t3.OnTerminate:=TThreadFinsh; end; end. 線程單元: unit myThread; interface uses Classes,Windows,SysUtils,Forms,StdCtrls; type TTestThread = class(TThread) private FLabel:TLabel; FSleepDec:Integer; protected procedure Execute; override; public constructor Create(lbl:TLabel;sleepSec:Integer); end; TmyThread1=class(TTestThread) end; TmyThread2=class(TTestThread) end; TmyThread3=class(TTestThread) end; implementation uses main; { TTestThread } constructor TTestThread.Create(lbl:TLabel;sleepSec:Integer); //參數(shù)傳遞 begin FLabel:=lbl; FSleepDec:=sleepSec; FreeOnTerminate:=True; //讓線程終止是觸發(fā)OnTerminate事件 inherited Create(True);//不立即執(zhí)行,只有調(diào)用resume才開始 end; procedure TTestThread.Execute; var i:Integer; begin for i:=0 to 1000 do begin if terminated then Break; FLabel.Caption:=IntToStr(i); Sleep(FSleepDec); end; end; end. 本文來(lái)自CSDN博客,轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處:http://blog.csdn.net/cui55/archive/2008/07/09/2629248.aspx
-----------------------------另一個(gè)-------------------------------------------- Delphi的TThread類 收藏 我們常有工作線程和主線程之分,工作線程負(fù)責(zé)作一些后臺(tái)操作,比如接收郵件;主線程負(fù)責(zé)界面上的一些顯示。工作線程的好處在某些時(shí)候是不言而喻的,你的主界面可以響應(yīng)任何操作,而背后的線程卻在默默地工作。 VCL中,工作線程執(zhí)行在Execute方法中,你必須從TThread繼承一個(gè)類并覆蓋Execute方法,在這個(gè)方法中,所有代碼都是在另一個(gè) 線程中執(zhí)行的,除此之外,你的線程類的其他方法都在主線程執(zhí)行,包括構(gòu)造方法,析構(gòu)方法,Resume等,很多人常常忽略了這一點(diǎn)。 最簡(jiǎn)單的一個(gè)線程類如下:
TMyThread = class(TThread)
protected
procedure Execute; override;
end;
在Execute中的代碼,有一個(gè)技術(shù)要點(diǎn),如果你的代碼執(zhí)行時(shí)間很短,像這樣,Sleep(1000),那沒有關(guān)系;如果是這樣Sleep (10000),10秒,那么你就不能直接這樣寫了,須把這10秒拆分成10個(gè)1秒,然后判斷Terminated屬性,像下面這樣:
procedure TMyThread.Execute;
var
i: Integer;
begin
for i := 0 to 9 do
if not Terminated then
Sleep(1000)
else
Break;
end;
這樣寫有什么好處呢,想想你要關(guān)閉程序,在關(guān)閉的時(shí)候調(diào)用MyThread.Free,這個(gè)時(shí)候線程并沒有馬上結(jié)束,它調(diào)用WaitFor,等待 Execute執(zhí)行完后才能釋放。你的程序就必須等10秒以后才能關(guān)閉,受得了嗎。如果像上面那樣寫,在程序關(guān)閉時(shí),調(diào)用Free之后,它頂多再等一秒就 會(huì)關(guān)閉。為什么?答案得去線程類的Destroy中找,它會(huì)先調(diào)用Terminate方法,在這個(gè)方法里面它把Terminated設(shè)為True(僅此而 已,很多人以為是結(jié)束線程,其實(shí)不是)。請(qǐng)記住這一切是在主線程中操作的,所以和Execute是并行執(zhí)行的。既然Terminated屬性已為 Ture,那么在Execute中判斷之后,當(dāng)然就Break了,Execute執(zhí)行完畢,線程類也正常釋放。
或者有人說,TThread可以設(shè)FreeOnTerminate屬性為True,線程類就能自動(dòng)釋放。除非你的線程執(zhí)行的任務(wù)很簡(jiǎn)單,不然,還是不要去理會(huì)這個(gè)屬性,一切由你來(lái)操作,才能使線程更靈活強(qiáng)大。
接下來(lái)的問題是如何使工作線程和主線程很好的通信,很多時(shí)候主線程必須得到工作線程的通知,才能做出響應(yīng)。比如接收郵件,工作線程向服務(wù)器收取郵件,收取完畢之后,它得通知主線程收到多少封郵件,主線程才能彈出一個(gè)窗口通知用戶。
在VCL中,我們可以用兩種方法,一種是向主線程中的窗體發(fā)送消息,另一種是使用異步事件。第一種方法其實(shí)沒有第二種來(lái)得方便。想想線程類中的OnTerminate事件,這個(gè)事件由線程函數(shù)的堆棧引起,卻在主線程執(zhí)行。
事實(shí)上,真正的線程函數(shù)是這個(gè):
function ThreadProc(Thread: TThread): Integer;
函數(shù)里面有Thread.Execute,這就是為什么Execute是在其他線程中執(zhí)行,該方法執(zhí)行之后,有如下句:
Thread.DoTerminate;
而線程類的DoTerminate方法里面是
if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate);
顯然Synchronize方法使得CallOnTerminate在主線程中執(zhí)行,而CallOnTerminate里面的代碼其實(shí)就是:
if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self);
只要Execute方法一執(zhí)行完就發(fā)生OnTerminate事件。不過有一點(diǎn)是必須注意,OnTerminate事件發(fā)生后,線程類不一定會(huì)釋 放,只有在FreeOnTerminate為True之后,才會(huì)Thread.Free??匆幌耇hreadProc函數(shù)就知道。
依照Onterminate事件,我們可以設(shè)計(jì)自己的異步事件。
Synchronize方法只能傳進(jìn)一個(gè)無(wú)參數(shù)的方法類型,但我們的事件經(jīng)常是要帶一些參數(shù)的,這個(gè)稍加思考就可以得到解決,即在線程類中保存參數(shù),觸發(fā)事件前先設(shè)置參數(shù),再調(diào)用異步事件,參數(shù)復(fù)雜的可以用記錄或者類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
假設(shè)這樣,上面的代碼每睡一秒,線程即向外面引發(fā)一次事件,我們的類可以這樣設(shè)計(jì):
TSecondEvent = procedure (Second: Integer) of object;
TMyThread = class(TThread) private FSecond: Integer; FSecondEvent: TSecondEvent; procedure CallSecondEvent; protected procedure Execute; override; public property SencondEvent: TSecondEvent read FSecondEvent write FSecondEvent; end; { TMyThread }
procedure TMyThread.CallSecondEvent;
begin if Assigned(FSecondEvent) then FSecondEvent(FSecond); end; procedure TMyThread.Execute;
var i: Integer; begin for i := 0 to 9 do if not Terminated then begin Sleep(1000); FSecond := i; Synchronize(CallSecondEvent); end else Break; end; 在主窗體中假設(shè)我們這樣操作線程: procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin MyThread := TMyThread.Create(true); MyThread.OnTerminate := ThreadTerminate; MyThread.SencondEvent := SecondEvent; MyThread.Resume; end; procedure TForm1.ThreadTerminate(Sender: TObject);
begin ShowMessage('ok'); end; procedure TForm1.SecondEvent(Second: Integer);
begin Edit1.Text := IntToStr(Second); end; 我們將每隔一秒就得到一次通知并在Edit中顯示出來(lái)。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道如何正確使用Execute方法,以及如何在主線程與工作線程之間通信了。但問題還沒有結(jié)束,有一種情況出乎我的意料之外,即如果 線程中有一些資源,Execute正在使用這些資源,而主線程要釋放這個(gè)線程,這個(gè)線程在釋放的過程中會(huì)釋放掉資源。想想會(huì)不會(huì)有問題呢,兩個(gè)線程,一個(gè) 在使用資源,一個(gè)在釋放資源,會(huì)出現(xiàn)什么情況呢,
用下面代碼來(lái)說明:
type
TMyClass = class private FSecond: Integer; public procedure SleepOneSecond; end; TMyThread = class(TThread)
private FMyClass: TMyClass; protected procedure Execute; override; public constructor MyCreate(CreateSuspended: Boolean); destructor Destroy; override; end; implementation
{ TMyThread }
constructor TMyThread.MyCreate(CreateSuspended: Boolean);
begin inherited Create(CreateSuspended); FMyClass := TMyClass.Create; end; destructor TMyThread.Destroy;
begin FMyClass.Free; FMyClass := nil; inherited; end; procedure TMyThread.Execute;
var i: Integer; begin for i := 0 to 9 do FMyClass.SleepOneSecond; end; { TMyClass }
procedure TMyClass.SleepOneSecond;
begin FSecond := 0; Sleep(1000); end; end.
用下面的代碼來(lái)調(diào)用上面的類:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin MyThread := TMyThread.MyCreate(true); MyThread.OnTerminate := ThreadTerminate; MyThread.Resume; end; procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin MyThread.Free; end; 先點(diǎn)擊Button1創(chuàng)建一個(gè)線程,再點(diǎn)擊Button2釋放該類,出現(xiàn)什么情況呢,違法訪問,是的,MyThread.Free時(shí),MyClass被釋放掉了
FMyClass.Free;
FMyClass := nil;
而此時(shí)Execute卻還在執(zhí)行,并且調(diào)用MyClass的方法,當(dāng)然就出現(xiàn)違法訪問。對(duì)于這種情況,有什么辦法來(lái)防止呢,我想到一種方法,即在線程類中使用一個(gè)成員,假設(shè)為FFinished,在Execute方法中有如下的形式:
FFinished := False;
try
//... ...
finally
FFinished := True;
End;
接著在線程類的Destroy中有如下形式:
While not FFinished do
Sleep(100);
MyClass.Free;
這樣便能保證MyClass能被正確釋放。
線程是一種很有用的技術(shù)。但使用不當(dāng),常使人頭痛。在CSDN論壇上看到一些人問,我的窗口在線程中調(diào)用為什么出錯(cuò),主線程怎么向其他線程發(fā)送消息等等,其實(shí),我們?cè)诒г咕€程難用時(shí),也要想想我們使用的方法對(duì)不對(duì),只要遵循一些正確的使用規(guī)則,線程其實(shí)很簡(jiǎn)單。
后記
上面有一處代碼有些奇怪:FMyClass.Free; FMyClass := nil;如果你只寫FMyClass.Free,線程類還不會(huì)出現(xiàn)異常,即調(diào)用FMyClass.SleepOneSecond不會(huì)出錯(cuò)。我在主線程中試了下面的代碼
MyClass := TMyClass.Create;
MyClass.SleepOneSecond;
MyClass.Free;
MyClass.SleepOneSecond;
同樣也不會(huì)出錯(cuò),但關(guān)閉程序時(shí)就出錯(cuò)了,如果是這樣:
MyClass := TMyClass.Create;
MyClass.SleepOneSecond;
MyClass.Free;
MyThread := TMyThread.MyCreate(true);
MyThread.OnTerminate := ThreadTerminate;
MyThread.Resume;
MyClass.SleepOneSecond;
馬上就出錯(cuò)。所以這個(gè)和線程類無(wú)線,應(yīng)該是Delphi對(duì)于堆??臻g的釋放規(guī)則,我想MyClass.Free之后,該對(duì)象在堆棧上空間還是保留 著,只是允許其他資源使用這個(gè)空間,所以接著調(diào)用下面這一句MyClass.SleepOneSecond就不會(huì)出錯(cuò),當(dāng)程序退出時(shí)可能對(duì)堆棧作一些清理 導(dǎo)致出錯(cuò)。而如果MyClass.Free之后即創(chuàng)建MyThread,大概MyClass的空間已經(jīng)被MyThread使用,所以再調(diào)用 MyClass.SleepOneSecond就出錯(cuò)了。
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