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Delphi中有一個線程類TThread是用來實現(xiàn)多線程編程的，這個絕大多數(shù)Delphi書藉都有說到，但基本上都是對TThread類的幾個成員作一簡單介紹，再說明一下Execute的實現(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此作一個補充。 線程本質(zhì)上是進程中一段并發(fā)運行的代碼。一個進程至少有一個線程，即所謂的主線程。同時還可以有多個子線程。 當一個進程中用到超過一個線程時，就是所謂的“多線程”。 那么這個所謂的“一段代碼”是如何定義的呢？其實就是一個函數(shù)或過程（對Delphi而言）。 如果用Windows API來創(chuàng)建線程的話，是通過一個叫做CreateThread的API函數(shù)來實現(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下進行線程的安全屬性設置，在9X下無效），堆棧大小， 起始地址，參數(shù)，創(chuàng)建標志（用于設置線程創(chuàng)建時的狀態(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。 因為CreateThread參數(shù)很多，而且是Windows的API，所以在C Runtime Library里提供了一個通用的線程函數(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)中的代碼放到一個獨立的線程中執(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，這三個線程啟動函數(shù)就返回了，主線程繼續(xù)向下執(zhí)行，而線程函數(shù)在一個獨立的線 程中執(zhí)行，它要執(zhí)行多久，什么時候返回，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會為線程創(chuàng)建一個內(nèi)部Object，如在Windows中那個Handle便是這 個內(nèi)部Object的Handle，所以在線程結(jié)束的時候還應該釋放這個Object。 雖然說用API或RTL(Runtime Library)已經(jīng)可以很方便地進行多線程編程了，但是還是需要進行較多的細節(jié)處理，為此 Delphi在Classes單元中對線程作了一個較好的封裝，這就是VCL的線程類：TThread 使用這個類也很簡單，大多數(shù)的Delphi書籍都有說，基本用法是：先從TThread派生一個自己的線程類（因為TThread 是一個抽象類，不能生成實例），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對象，還需要通過Synchronize過程進行。關于之方面的具體細節(jié)，這里不再贅述，請 參考相關書籍。 本文接下來要討論的是TThread類是如何對線程進行封裝的，也就是深入研究一下TThread類的實現(xiàn)。因為只是真正地 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平臺下的實現(xiàn)，所以去掉了所有有關Linux平臺部分的代碼 ）： 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里算是比較簡單的類，類成員也不多，類屬性都很簡單明白，本文將只對幾個比較重要的類 成員方法和唯一的事件：OnTerminate作詳細分析。 首先就是構造函數(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; 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TThread中最重要的部分，因為這段代碼是真正在線程中執(zhí)行的代碼。下面對代碼作 逐行說明： 首先判斷線程類的Terminated標志，如果未被標志為終止，則調(diào)用線程類的Execute方法執(zhí)行線程代碼，因為TThread 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中的代碼都需要當作線程代碼來考慮，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屬性的設置，然后將線 程返回值設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; 很簡單，就是通過Synchronize來調(diào)用CallOnTerminate方法，而CallOnTerminate方法的代碼如下，就是簡單地調(diào)用 OnTerminate事件： procedure TThread.CallOnTerminate; begin if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self); end; 因為OnTerminate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 Synchronize的分析）。 執(zhí)行完OnTerminate后，將線程類的FFinished標志設置為True。接下來執(zhí)行SignalSyncEvent過程，其代碼如下： procedure SignalSyncEvent; begin SetEvent(SyncEvent); end; 也很簡單，就是設置一下一個全局Event：SyncEvent，關于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設置決定是否釋放線程類，在線程類釋放時，還有一些些操作，詳見接 下來的析構函數(shù)實現(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。 說完構造函數(shù)，再來看析構函數(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)束標志未設 置），則調(diào)用Terminate過程結(jié)束線程。Terminate過程只是簡單地設置線程類的Terminated標志，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，這一點要注意。 在這里說一點題外話：很多人都問過我，如何才能“立即”終止線程（當然是指用TThread創(chuàng)建的線程）。結(jié)果當然是 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方法中在較短的時間內(nèi)不斷地檢查Terminated標志，以便能及時地退出。這是設計線程代碼的一個很重要的原 則！ 當然如果你一定要能“立即”退出線程，那么TThread類不是一個好的選擇，因為如果用API強制終止線程的話，最終 會導致TThread線程對象不能被正確釋放，在對象析構時出現(xiàn)Access Violation。這種情況你只能用API或RTL函數(shù)來創(chuàng) 建線程。 如果線程處于啟動掛起狀態(tài)，則將線程轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)，然后調(diào)用WaitFor進行等待，其功能就是等待到線程結(jié)束后才繼 續(xù)向下執(zhí)行。關于WaitFor的實現(xiàn)，將放到后面說明。 線程結(jié)束后，關閉線程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)建的線程對象。 然后調(diào)用TObject.Destroy釋放本對象，并釋放已經(jīng)捕獲的異常對象，最后調(diào)用RemoveThread減小進程的線程數(shù)。 其它關于Suspend/Resume及線程優(yōu)先級設置等方面，不是本文的重點，不再贅述。下面要討論的是本文的另兩個重點 ：Synchronize和WaitFor。 但是在介紹這兩個函數(shù)之前，需要先介紹另外兩個線程同步技術：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其實相當于一個全局的布爾變量。它有兩個賦值操作 ：Set和Reset，相當于把它設置為True或False。而檢查它的值是通過WaitFor操作進行。對應在Windows平臺上，是三 個API函數(shù)：SetEvent、ResetEvent、WaitForSingleObject（實現(xiàn)WaitFor功能的API還有幾個，這是最簡單的一個）。 這三個都是原語，所以Event可以實現(xiàn)一般布爾變量不能實現(xiàn)的在多線程中的應用。Set和Reset的功能前面已經(jīng)說過了 ，現(xiàn)在來說一下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有一個參數(shù)用于超時設置，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則無限等待，直到Set狀態(tài)發(fā)生，若是一個有限的數(shù)值，則等待相應的 毫秒數(shù)后返回Event的狀態(tài)。 當Event從Reset狀態(tài)向Set狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，喚醒其它由于WaitFor這個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。 當然用一個受保護（見下面的臨界區(qū)介紹）的布爾變量也能實現(xiàn)類似的功能，只要用一個循環(huán)檢查此布爾值的代碼來 代替WaitFor即可。從功能上說完全沒有問題，但實際使用中就會發(fā)現(xiàn)，這樣的等待會占用大量的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)濟的，有的時候甚至可能會有問題。所以不建議這樣用。 臨界區(qū)（CriticalSection）則是一項共享數(shù)據(jù)訪問保護的技術。它其實也是相當于一個全局的布爾變量。但對它的操 作有所不同，它只有兩個操作：Enter和Leave，同樣可以把它的兩個狀態(tài)當作True和False，分別表示現(xiàn)在是否處于臨 界區(qū)中。這兩個操作也是原語，所以它可以用于在多線程應用中保護共享數(shù)據(jù)，防止訪問沖突。 用臨界區(qū)保護共享數(shù)據(jù)的方法很簡單：在每次要訪問共享數(shù)據(jù)之前調(diào)用Enter設置進入臨界區(qū)標志，然后再操作數(shù)據(jù)， 最后調(diào)用Leave離開臨界區(qū)。它的保護原理是這樣的：當一個線程進入臨界區(qū)后，如果此時另一個線程也要訪問這個數(shù) 據(jù)，則它會在調(diào)用Enter時，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有線程進入臨界區(qū)，然后此線程就會被掛起，等待當前在臨界區(qū)的線程調(diào)用 Leave離開臨界區(qū)，當另一個線程完成操作，調(diào)用Leave離開后，此線程就會被喚醒，并設置臨界區(qū)標志，開始操作數(shù) 據(jù)，這樣就防止了訪問沖突。 以前面那個InterlockedIncrement為例，我們用CriticalSection（Windows API）來實現(xiàn)它： Var InterlockedCrit : TRTLCriticalSection; Procedure InterlockedIncrement( var aValue : Integer ); Begin EnterCriticalSection( InterlockedCrit ); Inc( aValue ); LeaveCriticalSection( InterlockedCrit ); End; 現(xiàn)在再來看前面那個例子： 1. 線程A進入臨界區(qū)（假設數(shù)據(jù)為3） 2. 線程B進入臨界區(qū)，因為A已經(jīng)在臨界區(qū)中，所以B被掛起 3. 線程A對數(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)就是這樣保護共享數(shù)據(jù)的訪問。 關于臨界區(qū)的使用，有一點要注意：即數(shù)據(jù)訪問時的異常情況處理。因為如果在數(shù)據(jù)操作時發(fā)生異常，將導致Leave操 作沒有被執(zhí)行，結(jié)果將使本應被喚醒的線程未被喚醒，可能造成程序的沒有響應。所以一般來說，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，使用前都需要創(chuàng)建，使用完后也同樣需要釋放。如 TThread類用到的一個全局Event：SyncEvent和全局CriticalSection：TheadLock，都是在 InitThreadSynchronization和DoneThreadSynchronization中進行創(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來操作Event和CriticalSection的，所以前面都是以API為例，其實Delphi已經(jīng)提供了對它 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的方法相差無幾。因為 TEvent的構造函數(shù)參數(shù)過多，為了簡單起見，Delphi還提供了一個用默認參數(shù)初始化的Event類：TSimpleEvent。 順便再介紹一下另一個用于線程同步的類：TMultiReadExclusiveWriteSynchronizer，它是在SysUtils單元中定義的 。據(jù)我所知，這是Delphi RTL中定義的最長的一個類名，還好它有一個短的別名：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Event和CriticalSection的準備知識，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)行來實現(xiàn)線程同步的，因為在一個進程中，只有一個主線程 。先來看看Synchronize的實現(xiàn)： procedure TThread.Synchronize(Method: TThreadMethod); begin FSynchronize.FThread := Self; FSynchronize.FSynchronizeException := nil; FSynchronize.FMethod := Method; Synchronize(@FSynchronize); end; 其中FSynchronize是一個記錄類型： PSynchronizeRecord = ^TSynchronizeRecord; TSynchronizeRecord = record FThread: TObject; FMethod: TThreadMethod; FSynchronizeException: TObject; end; 用于進行線程和主線程之間進行數(shù)據(jù)交換，包括傳入線程類對象，同步方法及發(fā)生的異常。 在Synchronize中調(diào)用了它的一個重載版本，而且這個重載版本比較特別，它是一個“類方法”。所謂類方法，是一種 特殊的類成員方法，它的調(diào)用并不需要創(chuàng)建類實例，而是像構造函數(shù)那樣，通過類名調(diào)用。之所以會用類方法來實現(xiàn) 它，是因為為了可以在線程對象沒有創(chuàng)建時也能調(diào)用它。不過實際中是用它的另一個重載版本（也是類方法）和另一 個類方法StaticSynchronize。下面是這個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，不過也不算太復雜。 首先是判斷當前線程是否是主線程，如果是，則簡單地執(zhí)行同步方法后返回。 如果不是主線程，則準備開始同步過程。 通過局部變量SyncProc記錄線程交換數(shù)據(jù)（參數(shù)）和一個Event Handle，其記錄結(jié)構如下： TSyncProc = record SyncRec: PSynchronizeRecord; Signal: THandle; end; 然后創(chuàng)建一個Event，接著進入臨界區(qū)（通過全局變量ThreadLock進行，因為同時只能有一個線程進入Synchronize狀 態(tài)，所以可以用全局變量記錄），然后就是把這個記錄數(shù)據(jù)存入SyncList這個列表中（如果這個列表不存在的話，則 創(chuàng)建它）?？梢奣hreadLock這個臨界區(qū)就是為了保護對SyncList的訪問，這一點在后面介紹CheckSynchronize時會再 次看到。 再接下就是調(diào)用SignalSyncEvent，其代碼在前面介紹TThread的構造函數(shù)時已經(jīng)介紹過了，它的功能就是簡單地將 SyncEvent作一個Set的操作。關于這個SyncEvent的用途，將在后面介紹WaitFor時再詳述。 接下來就是最主要的部分了：調(diào)用WakeMainThread事件進行同步操作。WakeMainThread是一個TNotifyEvent類型的全 局事件。這里之所以要用事件進行處理，是因為Synchronize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)的應用中（如Console或DLL）是無法使用的，所以要使用這個事件進行處理。 而響應這個事件的是Application對象，下面兩個方法分別用于設置和清空WakeMainThread事件的響應（來自Forms單元）： procedure TApplication.HookSynchronizeWakeup; begin Classes.WakeMainThread := WakeMainThread; end; procedure TApplication.UnhookSynchronizeWakeup; begin Classes.WakeMainThread := nil; end; 上面兩個方法分別是在TApplication類的構造函數(shù)和析構函數(shù)中被調(diào)用。 這就是在Application對象中WakeMainThread事件響應的代碼，消息就是在這里被發(fā)出的，它利用了一個空消息來實現(xiàn)： procedure TApplication.WakeMainThread(Sender: TObject); begin PostMessage(Handle, WM_NULL, 0, 0); end; 而這個消息的響應也是在Application對象中，見下面的代碼（刪除無關的部分）： 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，由于它比較復雜，暫時不詳細說明，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開始等待在進入臨界區(qū)前創(chuàng)建的那個 Event。這個Event的功能是等待這個同步方法的執(zhí)行結(jié)束，關于這點，在后面分析CheckSynchronize時會再說明。 注意在WaitForSingleObject之后又重新進入臨界區(qū)，但沒有做任何事就退出了，似乎沒有意義，但這是必須的！ 因為臨界區(qū)的Enter和Leave必須嚴格的一一對應。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 代碼大大簡化了，但真的可以嗎？ 事實上是不行！ 因為我們知道，在Enter臨界區(qū)后，如果別的線程要再進入，則會被掛起。而WaitFor方法則會掛起當前線程，直到等 待別的線程SetEvent后才會被喚醒。如果改成上面那樣的代碼的話，如果那個SetEvent的線程也需要進入臨界區(qū)的話 ，死鎖（Deadlock）就發(fā)生了（關于死鎖的理論，請自行參考操作系統(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！ 最后釋放開始時創(chuàng)建的Event，如果被同步的方法返回異常的話，還會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。 接下來調(diào)用ResetSyncEvent（它與前面SetSyncEvent對應的，之所以不考慮WaitForSyncEvent的情況，是因為只有在 Linux版下才會調(diào)用帶參數(shù)的CheckSynchronize，Windows版下都是調(diào)用默認參數(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。因為主線程只有一個，而子線程可能有 很多個，當多個子線程同時調(diào)用同步方法時，主線程可能一時無法處理，所以需要一個列表來記錄它們。 在這里用一個局部變量LocalSyncList來交換SyncList，這里用的也是一個原語：InterlockedExchange。同樣，這里 也是用臨界區(qū)將對SyncList的訪問保護起來。 只要LocalSyncList不為空，則通過一個循環(huán)來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)。 再來看對同步方法的處理：首先是從列表中移出（取出并從列表中刪除）第一個同步方法調(diào)用數(shù)據(jù)。然后退出臨界區(qū) （原因當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Synchronize的實現(xiàn)介紹完成。 最后來說一下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來等待線程Handle或SyncEvent出現(xiàn)Signaled狀態(tài)，同時監(jiān)聽消息（QS_SENDMESSAGE 參數(shù)，詳見MSDN中關于此API的說明）?？梢园汛薃PI當作一個可以同時等待多個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？ 因為防止死鎖。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，同步方法無法執(zhí)行，導致線程也被掛起，于是發(fā)生死鎖。 而改用WaitForMultipleObjects則沒有這個問題。首先，它的第三個參數(shù)為False，表示只要線程Handle或SyncEvent 中只要有一個Signaled即可使主線程被喚醒，至于加上QS_SENDMESSAGE是因為Synchronize是通過消息傳到主線程來的 ，所以還要防止消息被阻塞。這樣，當線程中調(diào)用Synchronize時，主線程就會被喚醒并處理同步調(diào)用，在調(diào)用完成后 繼續(xù)進入掛起等待狀態(tài)，直到線程結(jié)束。 至此，對線程類TThread的分析可以告一個段落了，對前面的分析作一個總結(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?shù)牡胤郊尤胱銐蚨?nbsp; 的對Terminated標志的判斷，并及時退出。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)的訪問應該用臨界區(qū)進行保護（當然用Synchronize也行）。 4、 線程通信可以采用Event進行（當然也可以用Suspend/Resume）。 5、 當在多線程應用中使用多種線程同步方式時，一定要小心防止出現(xiàn)死鎖 本文來自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請標明出處：http://blog.csdn.net/cui55/archive/2008/07/09/2629235.aspx
---------------------以下是實例--------------------
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('一個線程完畢！'); end; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin if Button1.Caption='開始1' then begin Button1.Caption:='關閉'; 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. 本文來自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請標明出處：http://blog.csdn.net/cui55/archive/2008/07/09/2629248.aspx
-----------------------------另一個-------------------------------------------- Delphi的TThread類 收藏 我們常有工作線程和主線程之分，工作線程負責作一些后臺操作，比如接收郵件；主線程負責界面上的一些顯示。工作線程的好處在某些時候是不言而喻的，你的主界面可以響應任何操作，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繼承一個類并覆蓋Execute方法，在這個方法中，所有代碼都是在另一個 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，包括構造方法，析構方法，Resume等，很多人常常忽略了這一點。 最簡單的一個線程類如下：
TMyThread = class(TThread)
protected
procedure Execute; override;
end;
在Execute中的代碼，有一個技術要點，如果你的代碼執(zhí)行時間很短，像這樣，Sleep(1000)，那沒有關系；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，想想你要關閉程序，在關閉的時候調(diào)用MyThread.Free，這個時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秒以后才能關閉，受得了嗎。如果像上面那樣寫，在程序關閉時，調(diào)用Free之后，它頂多再等一秒就 會關閉。為什么？答案得去線程類的Destroy中找，它會先調(diào)用Terminate方法，在這個方法里面它把Terminated設為True（僅此而 已，很多人以為是結(jié)束線程，其實不是）。請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FreeOnTerminate屬性為True，線程類就能自動釋放。除非你的線程執(zhí)行的任務很簡單，不然，還是不要去理會這個屬性，一切由你來操作，才能使線程更靈活強大。
接下來的問題是如何使工作線程和主線程很好的通信，很多時候主線程必須得到工作線程的通知，才能做出響應。比如接收郵件，工作線程向服務器收取郵件，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。第一種方法其實沒有第二種來得方便。想想線程類中的OnTerminate事件，這個事件由線程函數(shù)的堆棧引起，卻在主線程執(zhí)行。
事實上，真正的線程函數(shù)是這個：
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。不過有一點是必須注意，OnTerminate事件發(fā)生后，線程類不一定會釋 放，只有在FreeOnTerminate為True之后，才會Thread.Free?？匆幌耇hreadProc函數(shù)就知道。
依照Onterminate事件，我們可以設計自己的異步事件。
Synchronize方法只能傳進一個無參數(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)事件前先設置參數(shù)，再調(diào)用異步事件，參數(shù)復雜的可以用記錄或者類來實現(xiàn)。
假設這樣，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計：
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。
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線程，這個線程在釋放的過程中會釋放掉資源。想想會不會有問題呢，兩個線程，一個 在使用資源，一個在釋放資源，會出現(xiàn)什么情況呢，
用下面代碼來說明：
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; 先點擊Button1創(chuàng)建一個線程，再點擊Button2釋放該類，出現(xiàn)什么情況呢，違法訪問，是的，MyThread.Free時，MyClass被釋放掉了
FMyClass.Free;
FMyClass := nil;
而此時Execute卻還在執(zhí)行，并且調(diào)用MyClass的方法，當然就出現(xiàn)違法訪問。對于這種情況，有什么辦法來防止呢，我想到一種方法，即在線程類中使用一個成員，假設為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。但使用不當，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，主線程怎么向其他線程發(fā)送消息等等，其實，我們在抱怨線程難用時，也要想想我們使用的方法對不對，只要遵循一些正確的使用規(guī)則，線程其實很簡單。
后記
上面有一處代碼有些奇怪：FMyClass.Free; FMyClass := nil;如果你只寫FMyClass.Free，線程類還不會出現(xiàn)異常，即調(diào)用FMyClass.SleepOneSecond不會出錯。我在主線程中試了下面的代碼
MyClass := TMyClass.Create;
MyClass.SleepOneSecond;
MyClass.Free;
MyClass.SleepOneSecond;
同樣也不會出錯，但關閉程序時就出錯了，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。所以這個和線程類無線，應該是Delphi對于堆?？臻g的釋放規(guī)則，我想MyClass.Free之后，該對象在堆棧上空間還是保留 著，只是允許其他資源使用這個空間，所以接著調(diào)用下面這一句MyClass.SleepOneSecond就不會出錯，當程序退出時可能對堆棧作一些清理 導致出錯。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就出錯了。
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