Delphi中线程Thread的同步

忘是亡心i 2021-11-27 06:12 500阅读 0赞

线程同步是个好话题，因为写线程经常会遇到，所以就写写自己知道的东西。

D里面，同步（特指线程同步）从线程的角度来分，有几种情况：

1：主线程与工作线程的同步

2：工作线程与主线程的同步

3：工作线程之间的同步。

同步，嗯，直白点讲，或可以说成是：A线程怎么通知B线程去做某某事，或者说某事需要：如何控制某一时间段内，A能做，B不能做（互斥）。

所以，手段很重要，也就有了API，也就有了方法：

1：lock(CriticalSection)

2：Event/Mutex/Semaphore + WaitFor  
　　3：PostMessage/SendMessage/PostThreadMessage

简单的做一下介绍，可能不详细，具体请查看MSDN

**一：锁：临界锁：CriticalSection**

通常我们所说的锁，一般情况下都指这个临界锁CS。

在N线程间，对某数据，某资源的排它性， 互斥性的访问，类似如下：

lock.enter();

inc(value);

lock.leave();

CS相对于上述其它类型的同步，是最快的同步操作了。

不过，锁有N种，什么SWRLock, spinlock。。。某些场合用某种锁也是有分别的，需要自行查资料学习（学习不深，就不误人子弟了）

**二： Event/Mutex/Semaphore + WaitFor**

这类同步，是信号灯类似的同步

1：Event: 事件信号

API：CreateEvent, SetEvent, ResetEvent + WaitFor

创建一event，然后通过waitfor函数检查是否有信号，有则进入并做处理，无则等待。

2：Mutex：互斥信号

API：CreateMutex, ReleaseMutex + WaitFor

跟event雷同，然后创建mutex,然后用Waitfor进行检查是否该资源是否可占用，有则进入并做处理，处理完relaseMutex...

3：Semaphore：信号量

API: CreateSemaphore, ReleaseSemaphore + WaitFor

这个跟上述两个，有点区别：在创建的时候，指定资源可以有N个，WaitFor时，如果还有资源，则返回有信号，表示占用了一个资源，处理完，必须使用ReleaseSemaphore，将资源返回。

请注意：

以上三种信号，在使用WaitFor，并返回WAIT\_OBJECT\_0后，表示占用了该资源，处理完成后，需要对应的API进行释放

event在手动管理（创建时的参数）的情况下，Waitfor不会自动占用资源。

4：Waitfor函数

WaitForSingleObject 或 WaitForMultipleObjects 或 MsgWaitForMultipleObjects。。。

WaitFor是一组类似的等待事件触发的函数组，具体请查看：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms687069(v=vs.85).aspx

一般用用WaitForSingleObject就好了。

此类同步，应该叫触发类，事件类，通知类的同步。

如：AB线程通过共享一个event/mutex/semaphore，然后线程A置有信号，线程B进行Waitfor等待，达到同步机制。

**　　注意点：**

**　　　　1: event: 不要超过N>2个线程进行对此操作，一般是工作线程中public出来event，**

**　　　　　　或由该线程本身public一方法去操作置有信号，线程内部本身进行waitfor操作。**

**　　　　2：mutex：同上，我一般用于互斥进程。**

**　　　　3：semaphore: 一般由一个管理者/调度者生成semaphore，然后分配给N个子线程**

**　　　　　　因为它可以有多个资源（自定义）可占用，有点像XX池资源，但固定只有N个资源，用完只能等待其它线程的返回。**

**三：PostMessage/SendMessage/PostThreadMessage**

这几个应该很熟悉才对，发送消息到某个线程队列中。

Post/Send是工作/次线程发送消息到主线程消息队列。

PostThreadMessage是线程间的消息发送，或主线程发送消息到其它工作线程。

**　　请注意：**

**PostMessage/PostThreadMessage是有可能发送失败，如果发送的是指针内存，且“发送后不管”，则会产生内存泄露。**

\------------------------------------------------------------------------------------

OK，有了以上介绍，同步就是件很容易的事

1：同步：主线程->工作线程：  
　　　　a: 队列+lock

主线程产生大量工作，且需要工作线程处理，请使用此法

b: event, semaphore置有信号，其它数据，用线程参数赋值（得小心了）(mutex我比较少用)

主线程某条件成熟，不确定周期，通知类的需要让工作线程工作，请用此法。

c: 使用PostThreadMessage，将需要的东西用参数带上

请查看VCL代码：SConnect.pas::TTransportThread.Execute

里面有Event+PostThreadMessage的处理示例，写的：你会不由自主的说声赞。（我将代码抽出，请查看：**示例代码B）**

2：同步：工作线程->主线程：  
　　　　a: TThread.Synchronize(xxx)

随着D版本越高，TThread提供的同步函数越来越多，也越来越简单，居家首选。

b: 使用Post/SendMessage，带上对应的Handle（Form?Application?)

我喜欢PostMessage，发送后不用管。

我喜欢SendMessage/SendMessageTimeout，相当于同步操作主线程的组件后，继续下一步。

d: 队列+lock

在工作线程要产生大量数据，且要主线程处理时，推荐用此法，而不是上述两法。

c: event, semaphore置信号，通知主线程某条件成熟了...

这里，不推荐用此法同步，很简单WaitFor一般用于阻塞式操作，在工作线程用此法居多，而不是在主线程，

虽然可以将WaitFor的timeout=0，以非阻塞操作，但此法**不推荐**。

3：同步：工作线程间的同步

a: 首选：队列+lock

不为啥，快且简单。队列的push&pop，再加上lock，操作起来简单快捷。

b: event,semaphore进行互斥访问

通知性的，资源锁定类型，可以用它，其实，我更觉得A法更好些，不过有些场合也是有用处的。

c: PostThreadMessage不建议，但也是个法子。

如果你想学习一下线程是怎么处理消息的，它其实也是简单的。

请查看：**示例代码A**

这里不做代码分析，只是说一下线程同步方法及一些适用场合。

其实D.VCL中，里面的同步法子甚多，比如TThread.Synchronize就很有意思。

没了。

**示例代码A**

procedure TMyThreadA.Execute;
    var
      msg: TMsg;
    begin
      // 如果使用Peek进行取消息，在取前，必须使用下列函数，进行创建消息队列，才能使用。
      // 如果使用GetMessage，则不需要，但问题是GetMessage会阻塞线程，直到收到消息。
      // so，请自行选择。
      PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE);
      while not Terminated do
      try
        // 从队列取消息
        while PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE) do
        begin
          case msg.message of
            WM_MYMSG_0:
              ; // do my msg
            WM_MYMSG_1:
              ; // do my msg1
            ...
          else
            DispatchMessage(msg);
          end
        end;
    
        // 一般不建议使用WaitMessage，建议使用sleep(5)
        // 因为退出时，你得发消息，否则Thread.Terminate()线程退不出来
        Sleep(5);
      except
        // todo: except
      end;
    end;

**示例代码B：**

procedure TMyThreadB.Execute;
    var
      msg: TMsg;
    begin
      PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE);
      while not Terminated do
      try
        case MsgWaitForMultipleObjects(1, FEvent, False, INFINITE, QS_ALLINPUT) of
          WAIT_OBJECT_0:
          begin
            if not ResetEvent() then
            // FEvent触发，需要做处理了。
            // 请注意：FEvent一般由其它线程赋值或全局变量
            // 且要注意: event创建时，是否手动管理类型的，
            //     如果是，则要ResetEvent，表示我收到此通知，我干活（注意: resetEvent返回True)
          end;
          WAIT_OBJECT_0 + 1:
          begin
            // 其它线程发送消息到本线程了，取出来，再根据消息不同进行不同处理。
            while PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE) do
            begin
              case msg.message of
                WM_MYMSG_0:
                  ; // do my msg
                WM_MYMSG_1:
                  ; // do my msg1
              ...
              else
                DispatchMessage(msg);
              end
            end;
          end;
        end;
      except
        // todo: except
      end;
    end;