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Delphi中的線程類(1)

編輯:Delphi

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並發運行的代碼。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CreateThread的API函 數來實現的,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,創建標志(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:

因為CreateThread參數很多,而且是Windows的API,所以在C Runtime Library裡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,線程函數一啟動,這三 個線程啟動函數就返回了,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);

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

雖然說用API或RTL(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,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,這裡不再贅述,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平台下的實現,所 以去掉了所有有關Linux平台部分的代碼):

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裡算是比較簡單的類,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。

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