delphi的多線程編程

多線程的基本概念

(轉)
　　 win 98/nt/2000/xp 是個多任務操做系統，也就是：一個進程能夠劃分爲多個線程，
每一個線程輪流佔用cpu 運行時間和資源，或者說，把cpu 時間劃成片，每一個片分給不一樣的線
程，這樣，每一個線程輪流的「掛起」和「喚醒」，因爲時間片很小，給人的感受是同時運行的。
　　 多線程帶來以下好處：（本身閱讀）
　　 1）避免瓶頸；
　　 2）並行操做；
　　 3）提升效率；
　　 在多線程中，經過優先級管理，可使重要的程序優先操做，提升了任務管理的靈活性。
　　 另外一方面，在多cpu 系統中，能夠把不一樣的線程在不一樣的cpu 中執行，真正作到同時處
理多任務（win 98 只是模擬的，而win/nt/2000是真正的多cpu同時操做）。
　　 多線程的兩個概念：

　　 1） 進程：也稱任務，程序載入內存，並分配資源，稱爲「一個進程」。注意：進程本
身並不必定要正在執行。進程由如下幾部分組成：
　　 a>一個私有的地址空間，它是進程可使用的一組虛擬內存地址空間；
　　 b>程序的相關代碼、數據源；
　　 c>系統資源，好比操做系統同步對象等；
　　 d>至少包含一個線程（主線程）；

　　 2） 線程：是程序的執行單位（線程自己並不包括程序代碼，真正擁有代碼的是進程）
，每一個進程至少包括一個線程，稱爲主線程，一個進程若是有多個線程，就能夠共享同一進
程的資源，並能夠併發執行。
　　 線程是進程的一個執行單元，是操做系統分配cpu 時間的基本實體，線程主要由以下兩
部分組成：
　　 a>數據結構；
　　 b>cpu 寄存器和堆棧；
　　 一個進程中的線程，能夠獨立運行，也能夠控制另外一個線程的運行。

　　 請注意：
　　 多線程不能濫用，書上提到了多線程的幾個缺點（自閱）。

1-2 tthread 對象
　　 雖然windows 提供了比較多的多線程設計的api 函數，可是直接使用api 函數一方面極
其不方便，並且使用不當還容易出錯。爲解決這個問題，borland 公司率先推出了一種
tthread 對象，來解決多線程設計上的困難，簡化了多線程問題的處理。
　　 應該注意，tthread 對象是沒有實例的，它和界面的交流，主要依靠主窗體（主vcl線程）
，這和其餘對象使用上有些區別。

　 1、tthread 對象的主要方法
　　 構造線程：

　　 constructor create(createsuspended:boolean)

　　 其中：createsuspended=true　 構造但不喚醒
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 false 構造的同時即喚醒

　　 也能夠用以下方法

　　 inheried create(createsuspended:boolean)

　　 掛起線程：

　　 suspend
　　
　　 （把線程掛起的次數加一）

　　 喚醒線程：

　　 resume

　　 （注意：注意這個屬性是把線程掛起的次數減一，當次數爲0 時，即喚醒。也就是說，
線程掛起多少次，喚醒也須要多少次。同時掛起的時候將保持線程的地址指針不變，因此線
程掛起後再喚醒，將從掛起的地方開始運行）

　　 析構（清除線程所佔用的內存）：

　　 destroy

　　 終止線程（後面會具體討論）:

　　 terminate

　　 2、線程應用的簡單例子：

　　 下面經過一個例子說明上述方法的應用。咱們知道，循環是獨佔性最強的運行方式之一，
如今但願創建兩個線程對象，實現循環的並行運行。具體方法以下：

　　 file---new---thread object

　　 這就自動在主form中創建了一個線程單元（在對話框裏寫上線程名字），默認的名字
是unit2。一樣方法創建第二個線程單元unit3。
　　
　　 要注意的是：unit2和unit3中有一個給定的過程：

　　 procedure object.execute;
　　 begin

　　 end;

　　 其中的程序是線程喚醒後自動執行的程序，也能夠在裏面調用其餘自定義的過程和函數。
這個過程的結束，意味着線程程序的結束。
　　 爲了構造線程，在interface的type區，定義一個構造過程：

　　 type
　　　　 object = class(tthread)　 //自動給出的，也能夠直接改

　　　　 private
　　　
　　　　 protected

　　　　　　　 procedure execute; override;
　　　　
　　　　 public
　　　　 constructor create;　　　　　 //本身寫的

　　　 而且在implementation區域寫上：

　　　 constructor object.create;
　　　 begin
　　　　　 inherited create(true);
　　　 end
　　
　　 其中object 爲線程對象的名字。因此這麼寫，是但願在主form中調用這個構造過程。
　　 create()的參數用true，代表構造出的線程爲掛起狀態。
　　 注意一下，在同一個線程對象裏，若是兩次構造，將產生兩個獨立的線程，不但運行
是獨立的，並且使用線程的局部變量也是獨立的。但這裏爲了簡化問題，仍是創建了兩個獨
立的線程對象，並且兩個循環數是不一樣的，在並行運算時容易判斷出是兩個不一樣的程序在運行。　　

　　 假定咱們給兩個線程對象起的名字是：

　　 mymath1
　　 mymath2

　　 這樣在unit1，應該做以下聲明：
　
　　 implementation

　　 <＄r *.dfm>

　　 uses unit2,unit3;

　　 var thread1:mymath1;
　　　　　　 thread2:mymath2;

　　 這樣在主線程，將能夠經過這兩個線程變量調用對應的線程方法。
　　 在主線程區構造線程的方法是：

　　 thread1:=mymath1.create;
　　 thread2:=mymath2.create;

　　 掛起：

　　 thread1.suspend;
　　 thread2.suspend;

　　 喚醒：

　　 thread1.resume;
　　 thread2.resume;

　　 析構：

　　　 thread1.destroy;
　　　 thread2.destroy;　　　　

　　 這裏須要說明的是，因爲線程單元須要調用form的edit控件（對象），能夠採用兩種方法：

　　 1） 在線程單元定義一個tedit對象，例如

　　 edit4:tedit;　

　　 在execute過程內直接引用

　　 但在unit1中必定要在formcreate過程裏做一個賦值：

　　 procedure tform1.formcreate(sender: tobject);
　　 begin
　　　　 thread1.edit4:=edit1;
　　 end;
　　
　　 這樣，就把第一線程的edit4與form上的edit1聯繫來。

　　 2）在第二個線程中首先聲明調用unti1，也就是要加上

　　 uses unit1;

　　 這樣就能夠在該線程單元直接調用主form的控件了，好比在unit3中能夠寫：

　　 form1.edit2.text:=inttostr(i)

　　 瞭解了這些基本規則，就能夠寫出比較複雜的多線程程序了。
　　 還有一點要說明的，默認生成的線程單元，調用的單元只有一個：

　　 uses classes;

　　 這樣，每每不少函數和對象在線程單元裏不能使用，因此在必要時，應該根據須要user
相應的單元，這個例程爲了簡單，把大部分經常使用的單元都拷過去了，這並非推薦的辦法，因
爲這樣一來會使程序的垃圾過多，因此，通常要用什麼拷什麼。

　　 3、經常使用的api 函數

　　 在處理多線程問題的時候,也常常用到windows提供的api 函數，須要說明的是，tthread
對象內部封裝的方法，其實主要也是調用api 函數，可是，考慮更全面，更安全。而直接調用
api 函數，每每會由於運用不當，出現一些不該有的錯誤。因此，我我的覺得，只要用tthread
對象的方法能解決的，就不要直接調用api 函數，api 函數只應該在用在tthread 對象方法
解決不了的時候。
　　 例如tthread 對象方法內部調用api 函數的時候，通常使用推薦的默認值，但須要更精細
的控制時，就能夠直接使用api 函數。
　　 其實，tthread 對象方法已經受到了大多數程序設計者的承認，好比，原來vb是不具有直
接處理多線程的能力的，可是，如今vb.net就宣稱，它具有了簡單處理多線程問題的能力，這就
很說明問題。
　　 下面簡單介紹幾種api 函數，爲了清晰方便，這裏着重在於說明，函數正確的描述能夠本身
閱讀書上的例子和手冊：
　　 構建線程：
　
　　 createthread(參數1，--安全屬性（通常=nil，默認安全屬性）
　參數2，--線程堆棧尺（通常=0，與主線程相同長度，並且能夠根據須要自動變化）
　參數3，--指向函數名指針，@函數名，這個參數十分重要，不正確將沒法調用成功。
　參數4，--用戶須要向線程傳遞的參數，是一個指向結構的指針，不需傳遞參數時，爲nil。
　參數5）--傳入與線程有關的一些參數，例如：
　　create_suspended　 建立一個掛起的線程；
0 建立後當即激活。

　　 書上有這個函數應用的十分清晰的例子，能夠本身閱讀。
　　 通常並不推薦使用　 createtheard函數，而推薦使用rtl 庫裏的system單元中定義的
begintheard函數，由於這除了能建立一個線程和一個入口函數之外，還增長了幾項保護措施，
具體的請參閱書上的第10頁說明。

　　 對應suspend（掛起）和resume（喚醒）的兩個api 函數爲：
　　
　　 function suspendthread(hthread:thandle):dword;
　　 function resumethread（hthread:thandle):dword;

　　 其中，thandle被要求控制線程的句柄，函數調用成功，返回掛起的次數，調用不成功。
則返回0xffffffff。

　　 4、線程的終止和退出：

　　 1)自動退出：
　　 一個線程從execute()過程當中退出，即意味着線程的終止，此時將調用windows的
exitthread()函數來清除線程所佔用的堆棧。若是線程對象的 freeonterminate 屬性設爲
true，則線程對象將自動刪除，並釋放線程所佔用的資源。
　　 這是消除線程對象最簡單的辦法。

　　 2)受控退出：

　　 利用線程對象的terminate屬性，能夠由進程或者由其餘線程控制線程的退出。只須要
簡單的調用該線程的terminate方法，並設直線程對象的terminate屬性爲true。在線程中，應
該不斷監視terminate的值，一旦發現爲true，則退出，例如在execute()過程當中能夠這樣寫：

　　　 while not terminate do
　　　　　 begin
　　　　　　　　 ........
　　　　　 end;　　　　　　　

　　　 3)退出的api 函數：

　　　 關於線程退出的api 函數聲明以下：code

　　　 function terminatethread(hthread:thandle;dwexitcode:dword);

　　　 不過，這個函數會使代碼馬上終止，而無論程序中有沒有
　　　　　
　　　　　　　　　 try....finally

　　　 機制，可能會致使錯誤，不到萬不得已，最好不要使用。

　　 4) 利用掛起線程的方法（suspend）

　　 利用掛起線程的suspend方法，後面跟個free，也能夠釋放線程，例如：
　　
　　 thread1.suspend;　 //掛起
　　 thread2.free;　　　　 //釋放

　　 書上有相應的例子。

　　 5、 線程的優先級：

　　 在多線程的狀況下，通常要根據線程執行任務的重要性，給線程適當的優先級，通常如
果量的線程同時申請cpu 時間，優先級高的線程優先。

　　 在windows下，給線程的優先級分爲30級，而delphi中tthread 對象相對簡單的把優先
級分爲七級。也就是在tthread中聲明瞭一個枚舉類型ttthreadpriority:

type

ttthreadpriority(tpidle,tplowest,tplower,tpnormal,tphight,tphighest,tptimecrital)

　　 分別對應的是最低（系統空閒時有效，-15），較低（-2），低（-1），正常（普通0）
，高（1），較高（2），最高（15）。

　　 其中tpidle和tptimecrital有些特殊，具體狀況請閱讀書上有關內容。

　　 設置優先級可以使用thread對象的priority屬性：　　　　 threadobject.priority:=tthreadpriority(級別);