Delphi中的線程類--之(1)

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猛禽[Mental Studio]

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( 之一)

Delphi中有一個線程類TThread是用來實現多線程編程的,這個絕大多數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的實現和Synchronize的用法就完了。然而這並不是多線程編程的全部,我寫此文的目的在於對此作一個補充。

線程本質上是進程中一段併發運行的代碼。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”。

那麼這個所謂的“一段代碼”是如何定義的呢?其實就是一個函數或過程(對Delphi而言)。

如果用Windows API來創建線程的話,是通過一個叫做CreateThreadAPI函數來實現的,它的定義爲:

HANDLE CreateThread(

    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

    DWORD dwStackSize,

    LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

    LPVOID lpParameter,

    DWORD dwCreationFlags,

    LPDWORD lpThreadId

   );

其各參數如它們的名稱所說,分別是:線程屬性(用於在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,創建標誌(用於設置線程創建時的狀態),線程ID,最後返回線程Handle。其中的起始地址就是線程函數的入口,直至線程函數結束,線程也就結束了。

整個線程的執行過程如下圖:

圖一

因爲CreateThread參數很多,而且是WindowsAPI,所以在C Runtime Library裏提供了一個通用的線程函數(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:

function BeginThread(SecurityAttributes: Pointer; StackSize: LongWord; ThreadFunc: TThreadFunc; Parameter: Pointer; CreationFlags: LongWord; var ThreadId: LongWord): Integer;

這三個函數的功能是基本相同的,它們都是將線程函數中的代碼放到一個獨立的線程中執行。線程函數與一般函數的最大不同在於,線程函數一啓動,這三個線程啓動函數就返回了,主線程繼續向下執行,而線程函數在一個獨立的線程中執行,它要執行多久,什麼時候返回,主線程是不管也不知道的。

正常情況下,線程函數返回後,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);

爲了記錄一些必要的線程數據(狀態/屬性等),OS會爲線程創建一個內部Object,如在Windows中那個Handle便是這個內部ObjectHandle,所以在線程結束的時候還應該釋放這個Object

 

雖然說用APIRTL(Runtime Library)已經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處理,爲此DelphiClasses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(因爲TThread是一個抽象類,不能生成實例),然後是Override抽象方法:Execute(這就是線程函數,也就是在線程中執行的代碼部分),如果需要用到可視VCL對象,還需要通過Synchronize過程進行。關於之方面的具體細節,這裏不再贅述,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。因爲只是真正地瞭解了它,才更好地使用它。

下面是DELPHI7TThread類的聲明(本文只討論在Windows平臺下的實現,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DelphiRTL裏算是比較簡單的類,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。

(待續)

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