DELPHI中多線程研究

一、進程與線程

一個操作系統有多個進程在同時進行，而一個進程又會有多個線程在同時進行，每個線程都有自己的執行狀態和獨立的上下文結構（保存在線程控制塊中）及執行棧（用戶棧、系統棧），同一進程中的線程通過各種同步機制（如臨界區、事件、互斥量、信號燈等）來實現對共享資源的訪問。

二、Delphi中的多線程機制

Delphi編譯環境的核心是可以直接調用幾乎所有的Windows API函數。通常是通過過程調用一系列外部模塊來實現，其最大的優點是利用面向對象的技術支持。通過對Delphi中類實現的源代碼分析，可以從中了解到類的構造過程及功能的實現，以便更有效的利用其提供的線程類完成多線程程序設計。

Delphi中多線程技術的實現是通過TThread類來封裝Windows API的有關線程操作的編程接口。TThread類繼承自TOb-ject，除繼承父類的成員外還定義了一些屬性和方法，主要分為線程對象屬性、線程對象方法、線程對象事件處理三類：

（1）線程對象屬性（Properties）：

FatalException異常處理對象

FreeOnTerminate布爾量，決定線程結束時是否清除

Handle線程句柄

Priority線程優先級

ReturnValue線程返回值

Suspended布爾量，判斷線程是否已掛起

Terminated布爾量，判斷線程是否需要結束

ThreadID線程全局唯一的標記

（2）線程對象方法（Methods）：

AfterConstruction對象創建后運行，重載自父類

Create創建線程對象構造器

Destroy釋放線程對象析構器

DoTerminate釋放線程前調用用戶的清除例程

Execute線程執行，虛類函數，子類需重載

Resume使線程重新執行

Suspend掛起運行線程

Synchronize線程間操作同步

Terminate置線程終止標記

WaitFor等待線程結束

（其它繼承自父類TObject對象）

（3）線程對象事件處理（Events）：

onTerminate線程結束前調用的方法指針

2.1線程的創建、運行和終止

線程類調用繼承自父類的構造器（con-structor Create）創建對象實例，接著調用線程管理例程的Addthread全局例程將全局線程記數值加1，隨后即通過線程管理例程中的BeginThread全局例程調用Windows API函數Createthread，以參數形式向其傳入線程運行主函數Threadproc。在此之前還將全局變量IsMultiThread置為真，以用于各線程安全地訪問內存管理器實現多線程保護。值得注意的是，線程類在創建內核線程對象時總是將其置為掛起狀態（為保證線程對象初始化安全），而在其AfterConstruction（重載其父類的方法）中，即在線程類的對象創建后，在判斷CreateOnsuspend的保護變量后，調用Resume方法使線程開始運行。其次，線程運行主函數Threadproc代表了線程執行的全過程。當其開始運行時，直接調用TThread的Execute虛方法（線程的主要執行部分），線程執行完畢后，置線程結束標記。執行DoTerminate方法運行CallOnterminate調用用戶事件處理掛鉤Onterminte處理用戶線程結束前的清理工作。若選擇FreeOnTermi-nate屬性為真，則線程運行完成后，將通過Free方法調用析構器Destory釋放線程對象，關閉線程句柄，將全局線程記數減1，最后通過線程管理例程的EndThread調用API函數ExitThread通知操作系統線程結束。

2.2線程的狀態切換操作

Delphi中使用私有方法GetPriority和SetPriority獲取和設置線程優先級（封裝Windows API的GetThreadPriority和Set-ThreadPriority）。但動態改變線程的優先級對線程的執行有潛在的危險，不慎重地提高優先級可能會造成處理器資源分配的不合理，使某些線程始終得不到處理器時間。最好是在線程構造器中創建線程對象后初始化正確的線程優先級。當用戶需要掛起運行線程時，通過公有方法Suspend設置線程掛起標記，調用API函數SuspendThread掛起執行線程。喚醒線程時，使用封裝了API函數Re-sumeThread的公有Resume方法實現。運行的線程是可以多次掛起和重新執行的。

2.3線程間的同步

多個線程在同一進程空間內共享進程資源帶來方便的同時，也不可避免的帶來各線程間的同步問題。在Delphi環境內，有些對象對于多線程應用不一定是安全的，其中，帶Session部件的數據庫組件、圖形對象（如Tfont、Tpen、Canvas等）、對象的構造和析構本身、分配內存等是線程安全的。而可視組件庫VCL中有關圖形設備接口GDI的屬性和方法不是線程安全的。

三、結束語

本文描述了多線程的概念及在Delphi環境中的多線程機制，剖析了Delphi的線程類的實現過程，為設計有關Delphi的相關程序打下了一定的基礎。