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Delphi中的线程类--之(4)
作者:武汉SEO闵涛  文章来源:敏韬网  点击数1862  更新时间:2009/4/23 18:35:44  文章录入:mintao  责任编辑:mintao

Delphi中的线程类

 

猛禽[Mental Studio]

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之四

临界区(CriticalSection)则是一项共享数据访问保护的技术。它其实也是相当于一个全局的布尔变量。但对它的操作有所不同,它只有两个操作:Enter和Leave,同样可以把它的两个状态当作True和False,分别表示现在是否处于临界区中。这两个操作也是原语,所以它可以用于在多线程应用中保护共享数据,防止访问冲突。

用临界区保护共享数据的方法很简单:在每次要访问共享数据之前调用Enter设置进入临界区标志,然后再操作数据,最后调用Leave离开临界区。它的保护原理是这样的:当一个线程进入临界区后,如果此时另一个线程也要访问这个数据,则它会在调用Enter时,发现已经有线程进入临界区,然后此线程就会被挂起,等待当前在临界区的线程调用Leave离开临界区,当另一个线程完成操作,调用Leave离开后,此线程就会被唤醒,并设置临界区标志,开始操作数据,这样就防止了访问冲突。

以前面那个InterlockedIncrement为例,我们用CriticalSection(Windows API)来实现它:

Var

  InterlockedCrit : TRTLCriticalSection;

Procedure InterlockedIncrement( var aValue : Integer );

Begin

  EnterCriticalSection( InterlockedCrit );

  Inc( aValue );

  LeaveCriticalSection( InterlockedCrit );

End;

现在再来看前面那个例子:

1.         线程A进入临界区(假设数据为3)

2.         线程B进入临界区,因为A已经在临界区中,所以B被挂起

3.         线程A对数据加一(现在是4)

4.         线程A离开临界区,唤醒线程B(现在内存中的数据是4)

5.         线程B被唤醒,对数据加一(现在就是5了)

6.         线程B离开临界区,现在的数据就是正确的了。

临界区就是这样保护共享数据的访问。

关于临界区的使用,有一点要注意:即数据访问时的异常情况处理。因为如果在数据操作时发生异常,将导致Leave操作没有被执行,结果将使本应被唤醒的线程未被唤醒,可能造成程序的没有响应。所以一般来说,如下面这样使用临界区才是正确的做法:

EnterCriticalSection

Try

   //  操作临界区数据

Finally

  LeaveCriticalSection

End;

 

最后要说明的是,Event和CriticalSection都是操作系统资源,使用前都需要创建,使用完后也同样需要释放。如TThread类用到的一个全局Event:SyncEvent和全局CriticalSection:TheadLock,都是在InitThreadSynchronization和DoneThreadSynchronization中进行创建和释放的,而它们则是在Classes单元的Initialization和Finalization中被调用的。

由于在TThread中都是用API来操作Event和CriticalSection的,所以前面都是以API为例,其实Delphi已经提供了对它们的封装,在SyncObjs单元中,分别是TEvent类和TCriticalSection类。用法也与前面用API的方法相差无几。因为TEvent的构造函数参数过多,为了简单起见,Delphi还提供了一个用默认参数初始化的Event类:TSimpleEvent。

顺便再介绍一下另一个用于线程同步的类:TMultiReadExclusiveWriteSynchronizer,它是在SysUtils单元中定义的。据我所知,这是Delphi RTL中定义的最长的一个类名,还好它有一个短的别名:TMREWSync。至于它的用处,我想光看名字就可以知道了,我也就不多说了。

 

有了前面对Event和CriticalSection的准备知识,可以正式开始讨论Synchronize和WaitFor了。

 

我们知道,Synchronize是通过将部分代码放到主线程中执行来实现线程同步的,因为在一个进程中,只有一个主线程。先来看看Synchronize的实现:

procedure TThread.Synchronize(Method: TThreadMethod);

begin

  FSynchronize.FThread := Self;

  FSynchronize.FSynchronizeException := nil;

  FSynchronize.FMethod := Method;

  Synchronize(@FSynchronize);

end;

其中FSynchronize是一个记录类型:

  PSynchronizeRecord = ^TSynchronizeRecord;

  TSynchronizeRecord = record

    FThread: TObject

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