คลาสเธรดใน Delphi

คลาสเธรดใน Delphi-(1)

คลาสเธรดใน Delphi-(1) Raptor (งานต้นฉบับ)

คำหลัก theadeventcriticalsectionsynchronize

คลาสเธรดใน Delphi

Raptors [Mentalstudio]

http://mental.mentsu.com

(หนึ่ง)

มีคลาสเธรด tthread ใน Delphi ที่ใช้ในการใช้การเขียนโปรแกรมแบบมัลติเธรด ซิงโครไนซ์เสร็จสิ้น อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่การเขียนโปรแกรมแบบมัลติเธรดทั้งหมด

เธรดเป็นส่วนหนึ่งของรหัสที่ทำงานพร้อมกันในกระบวนการ กระบวนการมีเธรดอย่างน้อยหนึ่งเธรดที่เรียกว่าเธรดหลัก นอกจากนี้ยังสามารถมีหลายเธรดเด็ก เมื่อใช้มากกว่าหนึ่งเธรดในกระบวนการจะเรียกว่า "มัลติเธรด"

ดังนั้นสิ่งนี้เรียกว่า "ชิ้นส่วนของรหัส" ที่กำหนดไว้อย่างไร? มันเป็นฟังก์ชั่นหรือกระบวนการ (สำหรับ Delphi)

หากคุณใช้ Windows API เพื่อสร้างเธรดจะถูกนำไปใช้ผ่านฟังก์ชั่น API ที่เรียกว่า createTheRke ซึ่งกำหนดเป็น:

handleCreateTheDread (

lpsecurity_attributeslpthreadattributes

dworddwstacksize,

lpthread_start_routinelpstartaddress

lpvoidlpparameter

dworddwcreationflags

lpdwordlpthreadid

-

พารามิเตอร์ของพวกเขาดังที่ได้กล่าวไว้ในชื่อของพวกเขาคือ: แอตทริบิวต์เธรด (ใช้ในการตั้งค่าแอตทริบิวต์ความปลอดภัยของเธรดภายใต้ NT ไม่ถูกต้องภายใต้ 9x) ขนาดสแต็กที่อยู่เริ่มต้นพารามิเตอร์และธงการสร้าง (ใช้เพื่อตั้งค่าสถานะการสร้างเวลา) , ID เธรดและในที่สุดก็ส่งคืนด้ามจับ ที่อยู่เริ่มต้นคือทางเข้าสู่ฟังก์ชั่นเธรดและเธรดจะสิ้นสุดจนกระทั่งฟังก์ชั่นเธรดสิ้นสุดลง

กระบวนการดำเนินการของเธรดทั้งหมดมีดังนี้:

รูปภาพที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อนี้มีดังนี้:

เนื่องจากพารามิเตอร์ createThread มีจำนวนมากและเป็น Windows API ฟังก์ชั่นการทำเกลียวทั่วไปมีให้ใน cruntimelibrary (ในทางทฤษฎีจึงสามารถใช้ในระบบปฏิบัติการใด ๆ ที่รองรับเธรด):

unsignedlong_beginthread (void (_userentry*__ เริ่มต้น) (void*), unsigned__stksize, void*__ arg);

Delphi ยังมีฟังก์ชั่นที่คล้ายกันด้วยฟังก์ชั่นเดียวกัน:

FunctionBeginThread (SecurityAttributes: Pointer; stackSize: longword; threadfunc: tthreadfunc; พารามิเตอร์: ตัวชี้; CreationFlags: longword; varthreadid: longword): จำนวนเต็ม;

ฟังก์ชั่นของฟังก์ชั่นทั้งสามนี้เหมือนกัน ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างฟังก์ชั่นเธรดและฟังก์ชั่นทั่วไปคือทันทีที่ฟังก์ชั่นเธรดเริ่มต้นขึ้นฟังก์ชั่นเริ่มต้นของเธรดทั้งสามนี้กลับมาและเธรดหลักยังคงดำเนินการลงในขณะที่ฟังก์ชั่นเธรดถูกดำเนินการในเธรดอิสระ ต้องใช้ในการดำเนินการและสิ่งที่เมื่อกลับมาเธรดหลักไม่สนใจหรือรู้

ภายใต้สถานการณ์ปกติหลังจากฟังก์ชั่นเธรดส่งคืนเธรดจะสิ้นสุดลง แต่มีวิธีอื่น:

Windows API:

VoidexitThread (dworddwexitcode);

cruntimelibrary:

void_endthread (เป็นโมฆะ);

Delphiruntimelibrary:

ProcedureEndThread (ExitCode: Integer);

เพื่อบันทึกข้อมูลเธรดที่จำเป็น (สถานะ/คุณสมบัติ ฯลฯ ) ระบบปฏิบัติการจะสร้างวัตถุภายในสำหรับเธรด เธรดจะสิ้นสุด

แม้ว่าการเขียนโปรแกรมแบบมัลติเธรดสามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยใช้ API หรือ RTL (Runtimelibrary) การประมวลผลที่มีรายละเอียดเพิ่มเติมยังคงเป็นสิ่งจำเป็น

มันเป็นเรื่องง่ายมากที่จะใช้คลาสนี้ นี่คือฟังก์ชั่นเธรดซึ่งเป็นส่วนโค้ดที่ดำเนินการในเธรด) สำหรับรายละเอียดเฉพาะเกี่ยวกับเรื่องนี้ฉันจะไม่ทำซ้ำที่นี่โปรดดูหนังสือที่เกี่ยวข้อง

ต่อไปในบทความนี้เราจะหารือเกี่ยวกับคลาส tthread ห่อหุ้มเธรดนั่นคือเราจะทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับการดำเนินการของคลาส tthread เพราะมันจะดีกว่าที่จะใช้ถ้าคุณเข้าใจจริงๆ

ด้านล่างคือการประกาศคลาส tthread ใน Delphi7 (บทความนี้จะกล่าวถึงการใช้งานภายใต้แพลตฟอร์ม Windows เท่านั้นดังนั้นรหัสทั้งหมดเกี่ยวกับส่วนแพลตฟอร์ม Linux จะถูกลบออก):

tthread = คลาส

ส่วนตัว

FHANDLE: Thandle;

fthreadid: thandle;

fcreatesuspended: บูลีน;

fterminated: บูลีน;

fsuspended: บูลีน;

ffreeontermate: บูลีน;

ffinished: บูลีน;

Freturnvalue: จำนวนเต็ม;

Fonterminate: tnotifyevent;

fsynchronize: tsynchronizerecord;

ffatalexception: tobject;

ProcedureCallontermate;

classproceduresynchronize (asyncrec: psynchronizerecord);

functiongetPriority: tthreadpriority;

ProcedureSetPriority (ค่า: tthreadpriority);

ขั้นตอนการตอบโต้ (ค่า: บูลีน);

ได้รับการคุ้มครอง

ProcedureCheckThreadError (ErrCode: Integer); Overload;

ProcedureCheckThreadError (ความสำเร็จ: บูลีน); โอเวอร์โหลด;

proceduredoterminate; เสมือน;

procedureexecute; เสมือน; บทคัดย่อ;

Proceduresynchronize (วิธีการ: tthreadmethod); โอเวอร์โหลด;

PropertyReturnValue: IntegerReadFreturnValuewRiteFreturnValue;

PropertyTreminated: BooleanReadFterminated;

สาธารณะ

ConstructorCreate (createSuspended: บูลีน);

Destructordestroy; แทนที่;

ProcedUreferTruction; Override;

ขั้นตอน

Proceduresuspend;

ขั้นตอน

functionwaitfor: longword;

classproceduresynchronize (athread: tthread; amethod: tthreadmethod); overload;

classprocedurestaticsynchronize (athread: tthread; amethod: tthreadmethod);

PropertyFatalexception: Tobjectreadffatalexception;

PropertyFreeOnTermate: BooleanReadFREEONTERMINATEDWRITEFREEONTERMINATE;

PropertyHandle: Thandlereadfhandle;

PropertyPriority: TTHREADPROIRITYREADGETPROIRITYWRITESSETPROIRITY;

PropertySuspended: BooleanReadFsuspendedWritesetSuspended;

PropertyThreadid: Thandlereadfthreadid;

PropertyOntermate: tnotifyEventReadFonTermateWriteFonTermate;

จบ;

คลาส TThread เป็นคลาสที่ค่อนข้างง่ายใน Delphi RTL โดยมีสมาชิกชั้นเรียนไม่มากและแอตทริบิวต์คลาสนั้นง่ายมากและชัดเจน

(จะดำเนินการต่อ)

คลาสเธรดใน Delphi-(2)

คลาสเธรดใน Delphi-(2) Raptor (งานต้นฉบับ)

คำหลัก theadeventcriticalsectionsynchronize

คลาสเธรดใน Delphi

Raptors [Mentalstudio]

http://mental.mentsu.com

สอง

อย่างแรกคือตัวสร้าง:

constructortHread.create (createSuspended: บูลีน);

เริ่ม

มรดก;

addThread;

fsuspended: = createSuspended;

fcreatesuspended: = createSuspended;

fhandle: = เริ่มต้น (ไม่มี, 0,@threadproc, ตัวชี้ (ตัวเอง), create_suspended, fthreadid);

iffhandle = 0 แล้ว

RaiseThread.Createresfmt (@SthreadCreateRor, [syserrorMessage (getLasterror)]);

จบ;

แม้ว่าตัวสร้างนี้จะไม่มีรหัสมาก แต่ก็ถือได้ว่าเป็นสมาชิกที่สำคัญที่สุดเพราะเธรดถูกสร้างขึ้นที่นี่

หลังจากเรียก tobject.create ผ่านการสืบทอดประโยคแรกคือการเรียกกระบวนการ: addThread ซอร์สโค้ดของมันมีดังนี้:

ProcedUreadDTHREAD;

เริ่ม

InterlockedIncrement (ThreadCount);

จบ;

นอกจากนี้ยังมีการลบที่เกี่ยวข้อง:

ProcedurerEmoveThread;

เริ่ม

InterlockedDecrement (ThreadCount);

จบ;

ฟังก์ชั่นของพวกเขานั้นง่ายมากซึ่งจะนับจำนวนเธรดในกระบวนการโดยการเพิ่มหรือลดตัวแปรทั่วโลก อย่างไรก็ตามกระบวนการ INC/DEC ที่ใช้กันทั่วไปที่ใช้ในที่นี้ไม่ได้เป็นกระบวนการ INC/DEC ที่ใช้กันทั่วไป แต่ใช้กระบวนการเชื่อมต่อระหว่างการเชื่อมต่อ/เชื่อมต่อกัน แต่มีความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งระหว่างพวกเขานั่นคือ InterlockedIncrement/InterlockedDecrement คือ Thread-Safe นั่นคือพวกเขาสามารถมั่นใจได้ว่าผลลัพธ์การดำเนินการนั้นถูกต้องภายใต้มัลติเธรด แต่ INC/DEC ไม่สามารถทำได้ หรือในแง่ของทฤษฎีระบบปฏิบัติการนี่คือคู่ของการดำเนินการ "ดั้งเดิม"

นำเพิ่มเติมหนึ่งเป็นตัวอย่างเพื่อแสดงความแตกต่างในรายละเอียดการใช้งานของทั้งสอง:

โดยทั่วไปการพูดมีสามขั้นตอนหลังจากย่อยสลายการทำงานของการเพิ่มหนึ่งลงในข้อมูลหน่วยความจำ:

1. อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ

2. เพิ่มข้อมูลหนึ่งข้อมูล

3. บันทึกในหน่วยความจำ

ตอนนี้สมมติว่าการดำเนินการของการเพิ่มหนึ่งโดยใช้ Inc ในแอปพลิเคชันสองเธรดอาจเกิดขึ้น:

1. เธรด A อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (สมมติว่าเป็น 3)

2. เธรด B อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (เช่น 3)

3. เธรด A เพิ่มหนึ่งลงในข้อมูล (ตอนนี้คือ 4)

4. เธรด B เพิ่มหนึ่งลงในข้อมูล (ตอนนี้เป็น 4)

5. เธรด A เก็บข้อมูลลงในหน่วยความจำ (ข้อมูลในหน่วยความจำตอนนี้ 4)

6. เธรด B ยังเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ (ข้อมูลในหน่วยความจำยังคงเป็น 4 ในขณะนี้ แต่เธรดทั้งสองจะเพิ่มหนึ่งรายการซึ่งควรเป็น 5 ดังนั้นผลลัพธ์ข้อผิดพลาดจะปรากฏขึ้นที่นี่)

ไม่มีปัญหากับกระบวนการ interlockincrement เนื่องจากสิ่งที่เรียกว่า "ดั้งเดิม" เป็นการดำเนินการที่ไม่หยุดยั้งนั่นคือระบบปฏิบัติการสามารถมั่นใจได้ว่าจะไม่มีการสลับเธรดก่อนที่จะดำเนินการ "ดั้งเดิม" ดังนั้นในตัวอย่างข้างต้นเฉพาะหลังจากเธรด A ได้จัดเก็บข้อมูลลงในหน่วยความจำเสร็จแล้วเธรด B สามารถเริ่มดึงหมายเลขจากมันและเพิ่มการดำเนินการหนึ่งครั้งซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าแม้ในสถานการณ์มัลติเธรดผลลัพธ์จะถูกต้องแน่นอน

ตัวอย่างก่อนหน้านี้ยังแสดงให้เห็นถึงสถานการณ์ของ "ความขัดแย้งในการเข้าถึงเธรด" ซึ่งเป็นสาเหตุที่เธรดจำเป็นต้อง "ซิงโครไนซ์"

การพูดถึงการซิงโครไนซ์มีการเบี่ยงเบนความสนใจ: Li Ming ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในแคนาดาเมื่อมีการคัดค้านการแปลคำว่าซิงโครไนซ์เป็น "การซิงโครไนซ์" ใน "การซิงโครไนซ์ด้าย" สมเหตุสมผลมาก ในภาษาจีน "การซิงโครไนซ์" หมายถึง "เกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน" ในขณะที่ "การซิงโครไนซ์เธรด" มีวัตถุประสงค์เพื่อหลีกเลี่ยง "เกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน" ในภาษาอังกฤษการซิงโครไนซ์มีสองความหมาย: หนึ่งคือการซิงโครไนซ์ในความหมายดั้งเดิม (tooccuratthesametime) และอีกอันคือ "การประสานงาน" คำที่ซิงโครไนซ์ใน "การซิงโครไนซ์เธรด" ควรอ้างถึงความหมายหลังนั่นคือ "เพื่อให้แน่ใจว่าหลายเธรดรักษาการประสานงานและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเมื่อเข้าถึงข้อมูลเดียวกัน" อย่างไรก็ตามยังมีคำพูดมากมายเช่นนี้ที่ไม่ได้แปลอย่างถูกต้องในอุตสาหกรรมไอที มันควรจะชี้แจง

ฉันจะไปไกลและฉันจะกลับไปที่คอนสตรัคเตอร์ของ TThread

fhandle: = เริ่มต้น (ไม่มี, 0,@threadproc, ตัวชี้ (ตัวเอง), create_suspended, fthreadid);

ที่นี่เราใช้ฟังก์ชั่น Delphirtl startHread ที่กล่าวถึงข้างต้น พารามิเตอร์ที่สามคือฟังก์ชั่นเธรดที่กล่าวถึงข้างต้นนั่นคือส่วนรหัสที่ดำเนินการในเธรด พารามิเตอร์ที่สี่คือพารามิเตอร์ที่ส่งผ่านไปยังฟังก์ชันเธรดนี่คือวัตถุเธรดที่สร้างขึ้น (เช่นตัวเอง) ท่ามกลางพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ห้าใช้เพื่อตั้งเธรดเพื่อระงับหลังจากการสร้างและไม่ดำเนินการทันที (งานของการเริ่มต้นเธรดจะถูกกำหนดในการก่อสร้างหลังการสร้างธง createSuspended) และที่หกคือการส่งคืนรหัสเธรด

ทีนี้มาดูแกนของ tthread: ฟังก์ชั่นเธรดเธรดเธรด ที่น่าสนใจคือแกนหลักของคลาสเธรดนี้ไม่ได้เป็นสมาชิกของเธรด แต่เป็นฟังก์ชันทั่วโลก (เนื่องจากอนุสัญญาพารามิเตอร์ของกระบวนการเริ่มต้นใช้งานสามารถใช้ฟังก์ชั่นส่วนกลางเท่านั้น) นี่คือรหัส:

functionThreadProc (เธรด: tthread): จำนวนเต็ม;

วาจา

Freethread: บูลีน;

เริ่ม

พยายาม

ifnotthread.erminatedthen

พยายาม

thread.execute;

ยกเว้น

thread.ffatalexception: = AcquireeExceptionObject;

จบ;

ในที่สุด

freethread: = thread.ffreeontermate;

ผลลัพธ์: = thread.freturnvalue;

Thread.doterminate;

thread.Ffinished: = true;

สัญญาณซินซีเวนท์;

iffreethreadthenthread.free;

endthread (ผลลัพธ์);

จบ;

จบ;

แม้ว่าจะมีรหัสไม่มาก แต่ก็เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของ TTHREAD ทั้งหมดเพราะรหัสนี้เป็นรหัสที่ดำเนินการจริงในเธรด ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายแบบทีละบรรทัดของรหัส:

ขั้นแรกให้ตัดสินธงที่ถูกยกเลิกของคลาสเธรด กำลังดำเนินการรหัสดำเนินการในคลาสที่ได้รับ

ดังนั้นการดำเนินการเป็นฟังก์ชันเธรดในคลาสเธรด

หากมีข้อยกเว้นเกิดขึ้นในการดำเนินการวัตถุข้อยกเว้นจะได้รับผ่าน AcquireeExceptionObject และเก็บไว้ในสมาชิก ffatalexception ของคลาสเธรด

ในที่สุดก็มีงานตกแต่งบางอย่างก่อนที่เธรดจะสิ้นสุดลง ตัวแปรท้องถิ่น freethread บันทึกการตั้งค่าของคุณสมบัติ freeonterminated ของคลาสเธรดจากนั้นตั้งค่าเธรดส่งคืนค่าเป็นค่าของแอตทริบิวต์ค่าคืนคลาสเธรด จากนั้นเรียกใช้วิธี doterminate ของคลาสเธรด

รหัสของวิธี doterminate มีดังนี้:

ProceduretThread.doterminate;

เริ่ม

ifassigned (fonterminate) thensynchronize (callonterminate);

จบ;

มันง่ายมากคือเรียกใช้วิธีการ callonterminate ผ่านการซิงโครไนซ์และรหัสของวิธี callontermate มีดังนี้ซึ่งก็คือการโทรหาเหตุการณ์ onterminate:

ProcedureTTHREAD.CALLONTERMINATE;

เริ่ม

ifassigned (fontermate) thenfontermate (ตัวเอง);

จบ;

เนื่องจากเหตุการณ์ onterminate ถูกดำเนินการในการซิงโครไนซ์จึงไม่ใช่รหัสเธรด แต่เป็นหลัก แต่รหัสเธรดหลัก (ดูการวิเคราะห์การซิงโครไนซ์ในภายหลัง)

หลังจากดำเนินการ onterminate ให้ตั้งค่าสถานะ ffinished ของคลาสเธรดเป็น TRUE

จากนั้นดำเนินการตามกระบวนการสัญญาณ SignalSynceVent และรหัสของมันมีดังนี้:

Proceduresignalsyncevent;

เริ่ม

setEvent (syncevent);

จบ;

นอกจากนี้ยังง่ายมากคือการตั้งค่ากิจกรรมระดับโลก: SynceVent