Delphi中的線程類--之（2）

2019-11-18 18:28:07

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Delphi中的線程類

猛禽[Mental Studio]

http://mental.mentsu.com

之二

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;

雖然這個構(gòu)造函數(shù)沒有多少代碼，但卻可以算是最重要的一個成員，因為線程就是在這里被創(chuàng)建的。

在通過Inherited調(diào)用TObject.Create后，第一句就是調(diào)用一個過程：AddThread，其源碼如下：

procedure AddThread;

begin

InterlockedIncrement(ThreadCount);

end;

同樣有一個對應的RemoveThread：

procedure RemoveThread;

begin

InterlockedDecrement(ThreadCount);

end;

它們的功能很簡單，就是通過增減一個全局變量來統(tǒng)計進程中的線程數(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這一對過程，它們實現(xiàn)的功能完全一樣，都是對變量加一或減一。但它們有一個最大的區(qū)別，那就是InterlockedIncrement/InterlockedDecrement是線程安全的。即它們在多線程下能保證執(zhí)行結(jié)果正確，而Inc/Dec不能。或者按操作系統(tǒng)理論中的術(shù)語來說，這是一對“原語”操作。

以加一為例來說明二者實現(xiàn)細節(jié)上的不同：

一般來說，對內(nèi)存數(shù)據(jù)加一的操作分解以后有三個步驟：

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)在一個兩個線程的應用中用Inc進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對數(shù)據(jù)加一（現(xiàn)在是4）

4、線程B對數(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，但兩個線程都對它加了一，應該是5才對，所以這里出現(xiàn)了錯誤的結(jié)果）

而用InterlockIncrement過程則沒有這個問題，因為所謂“原語”是一種不可中斷的操作，即操作系統(tǒng)能保證在一個“原語”執(zhí)行完畢前不會進行線程切換。所以在上面那個例子中，只有當線程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)果也一定會是正確的。

前面那個例子也說明一種“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，在后面說到同步時還會再詳細討論。

說到同步，有一個題外話：加拿大滑鐵盧大學的教授李明曾就Synchronize一詞在“線程同步”中被譯作“同步”提出過異議，個人認為他說的其實很有道理。在中文中“同步”的意思是“同時發(fā)生”，而“線程同步”目的就是避免這種“同時發(fā)生”的事情。而在英文中，Synchronize的意思有兩個：一個是傳統(tǒng)意義上的同步（To occur at the same time），另一個是“協(xié)調(diào)一致”（To Operate in unison）。在“線程同步”中的Synchronize一詞應該是指后面一種意思，即“保證多個線程在訪問同一數(shù)據(jù)時，保持協(xié)調(diào)一致，避免出錯”。不過像這樣譯得不準的詞在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，因為軟件開發(fā)是一項細致的工作，該弄清楚的，絕不能含糊。

扯遠了，回到TThread的構(gòu)造函數(shù)上，接下來最重要就是這句了：

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、四兩個參數(shù)。第三個參數(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)建的線程對象（即Self）。其它的參數(shù)中，第五個是用于設(shè)置線程在創(chuàng)建后即掛起，不立即執(zhí)行（啟動線程的工作是在AfterConstruction中根據(jù)CreateSuspended標志來決定的），第六個是返回線程ID。

現(xiàn)在來看TThread的核心：線程函數(shù)ThreadProc。有意思的是這個線程類的核心卻不是線程的成員，而是一個全局函數(shù)（因為BeginThread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;