透层和粘层的区别:delphi多线程编程

多线程编程(1) - 先入门再说。

　　多线程应该是编程工作者的基础技能, 但这个基础对我来讲的确有点难(起码昨天以前是这样).

　　开始本应该是一篇洋洋洒洒的文字, 不过我还是提倡先做起来, 在尝试中去理解.

　　先试试这个:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　i: Integer;
begin
　for i := 0 to 500000 do
　begin
　　Canvas.TextOut(10, 10, IntToStr(i));
　end;
end;

　　上面程序运行时, 我们的窗体基本是 "死" 的, 可以在你在程序运行期间拖动窗体试试...

　　Delphi 为我们提供了一个简单的办法(Application.ProcessMessages)来解决这个问题:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　i: Integer;
begin
　for i := 0 to 500000 do
　begin
　　Canvas.TextOut(10, 10, IntToStr(i));
　　Application.ProcessMessages;
　end;
end;

　　这个 Application.ProcessMessages; 一般用在比较费时的循环中, 它会检查并先处理消息队列中的其他消息.

　　但这算不上多线程, 譬如: 运行中你拖动窗体, 循环会暂停下来...

　　在使用多线程以前, 让我们先简单修改一下程序:

function MyFun: Integer;
var
　i: Integer;
begin
　for i := 0 to 500000 do
　begin
　　Form1.Canvas.Lock;
　　Form1.Canvas.TextOut(10, 10, IntToStr(i));
　　Form1.Canvas.Unlock;
　end;
　Result := 0;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
　MyFun;
end;

细数上面程序的变化:

　　1、首先这还不是多线程的, 也会让窗体假 "死" 一会;

　　2、把执行代码写在了一个函数里, 但这个函数不属于 TForm1 的方法, 所以使用 Canvas 是必须冠以名称(Form1);

　　3、既然是个函数, (不管是否必要)都应该有返回值;

　　4、使用了 500001 次 Lock 和 Unlock.

　　Canvas.Lock 好比在说: Canvas(绘图表面)正忙着呢, 其他想用 Canvas 的等会;

　　Canvas.Unlock : 用完了, 解锁!

　　在 Canvas 中使用 Lock 和 Unlock 是个好习惯, 在不使用多线程的情况下这无所谓, 但保不准哪天程序会扩展为多线程的; 我们现在学习多线程, 当然应该用.

　　在 Delphi 中使用多线程有两种方法: 调用 API、使用 TThread 类; 使用 API 的代码更简单.

function MyFun(p: Pointer): Integer; stdcall;
var
　i: Integer;
begin
　for i := 0 to 500000 do
　begin
　　Form1.Canvas.Lock;
　　Form1.Canvas.TextOut(10, 10, IntToStr(i));
　　Form1.Canvas.Unlock;
　end;
　Result := 0;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　ID: THandle;
begin
　CreateThread(nil, 0, @MyFun, nil, 0, ID);
end;

　　代码分析:

　　CreateThread 一个线程后, 算上原来的主线程, 这样程序就有两个线程、是标准的多线程了;

　　CreateThread 第三个参数是函数指针, 新线程建立后将立即执行该函数, 函数执行完毕, 系统将销毁此线程从而结束多线程的故事.

　　CreateThread 要使用的函数是系统级别的, 不能是某个类(譬如: TForm1)的方法, 并且有严格的格式(参数、返回值)要求, 不管你暂时是不是需要都必须按格式来;

因为是系统级调用, 还要缀上 stdcall, stdcall 是协调参数顺序的, 虽然这里只有一个参数没有顺序可言, 但这是使用系统函数的惯例.

　　CreateThread 还需要一个 var 参数来接受新建线程的 ID, 尽管暂时没用, 但这也是格式; 其他参数以后再说吧.

　　这样一个最简单的多线程程序就出来了, 咱们再用 TThread 类实现一次

type
　TMyThread = class(TThread)
　protected
　　procedure Execute; override;
　end;
procedure TMyThread.Execute;
var
　i: Integer;
begin
　FreeOnTerminate := True; {这可以让线程执行完毕后随即释放}
　for i := 0 to 500000 do
　begin
　　Form1.Canvas.Lock;
　　Form1.Canvas.TextOut(10, 10, IntToStr(i));
　　Form1.Canvas.Unlock;
　end;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
　TMyThread.Create(False);
end;

　　TThread 类有一个抽象方法(Execute), 因而是个抽象类, 抽象类只能继承使用, 上面是继承为 TMyThread.

　　继承 TThread 主要就是实现抽象方法 Execute(把我们的代码写在里面), 等我们的 TMyThread 实例化后, 首先就会执行 Execute 方法中的代码.

　　按常规我们一般这样去实例化:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　MyThread: TMyThread;
begin
　MyThread := TMyThread.Create(False);
end;

　　因为 MyThread 变量在这里毫无用处(并且编译器还有提示), 所以不如直接写做 TMyThread.Create(False);

　　我们还可以轻松解决一个问题, 如果: TMyThread.Create(True) ?

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　MyThread: TMyThread;
begin
　MyThread := TMyThread.Create(True);
　MyThread.Resume;
end;
//可简化为:
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
　with TMyThread.Create(True) do Resume;
end;

　　使用 TThread 类时, Delphi 有提供的模板, 但用 IDE 写代码很方便, 我重写一遍录下来给大家看:

　　多线程编程(1) - 先入门再说

　　期间使用了 Ctrl+J、Shift+Ctrl+C、Ctrl+Alt+P 等快捷键.

　　重要的修正与补充: 在 TThread 类的例子中, 应该有这句: FreeOnTerminate := True; (原来漏掉, 代码中已加上; 但动画加不上了).

　　先说它什么意思:

　　类 Create 了就要 Free;

　　但 TThread(的子类) 有特殊性, 很多时候我们不能确定新建的线程什么时候执行完(也就是什么时候该释放);

　　如果线程执行完毕自己知道释放就好了, 所以 TThread 给了一个布尔属性 FreeOnTerminate, 如果为 True, 线程执行完毕后就会自释放.

　　我怎么会忽略了这么重要的问题呢? 原因有二:

　　1、我一直在追求最精炼的代码;

　　2、我手头上不只一本书上介绍说: FreeOnTerminate 的默认值是 True(错误!), 经落实, 应该是 False, 起码在 Delphi 2007 和 2009 中是这样; 或许以前的某个版本和现在不一样

多线程编程(2) - 从 CreateThread 说起。

function CreateThread(
　lpThreadAttributes: Pointer;　　　　　 {安全设置}
　dwStackSize: DWORD;　　　　　　　　　　{堆栈大小}
　lpStartAddress: TFNThreadStartRoutine; {入口函数}
　lpParameter: Pointer;　　　　　　　　　{函数参数}
　dwCreationFlags: DWORD;　　　　　　　　{启动选项}
　var lpThreadId: DWORD　　　　　　　　　{输出线程 ID }
): THandle; stdcall;　　　　　　　　　　 {返回线程句柄}

　　在 Windows 上建立一个线程, 离不开 CreateThread 函数;

　　TThread.Create 就是先调用了 BeginThread (Delphi 自定义的), BeginThread 又调用的 CreateThread.

　　既然有建立, 就该有释放, CreateThread 对应的释放函数是: ExitThread, 譬如下面代码:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
　ExitThread(0); {此句即可退出当前程序, 但不建议这样使用}
end;

　　代码注释:

　　当前程序是一个进程, 进程只是一个工作环境, 线程是工作者;

　　每个进程都会有一个启动线程(或叫主线程), 也就是说: 我们之前大量的编码都是写给这个主线程的;

　　上面的 ExitThread(0); 就是退出这个主线程;

　　系统不允许一个没有线程的进程存在, 所以程序就退出了.

　　另外: ExitThread 函数的参数是一个退出码, 这个退出码是给之后的其他函数用的, 这里随便给个无符号整数即可.

　　或许你会说: 这个 ExitThread 挺好用的; 其实不管是用 API 还是用 TThread 类写多线程, 我们很少用到它; 因为:

　　1、假如直接使用 API 的 CreateThread, 它执行完入口函数后会自动退出, 无需 ExitThread;

2、用 TThread 类建立的线程又绝不能使用 ExitThread 退出; 因为使用 TThread 建立线程时会同时分配更多资源(譬如你自定义的成员、还有它的祖先类(TObject)分配的资源等等), 如果用 ExitThread 给草草退出了, 这些资源将得不到释放而导致内存泄露. 尽管 Delphi 提供了 EndThread(其内部调用 ExitThread), 这也不需要我们手动操作(假如非要手动操作也是件很麻烦的事情, 因为很多时候你不知道线程是什么时候执行完毕的).

　　除了 CreateThread, 还有一个 CreateRemoteThread, 可在其他进程中建立线程, 这不应该是现在学习的重点;

　　现在先集中精力把 CreateThread 的参数搞彻底.

　　倒着来吧, 先谈谈 CreateThread 将要返回的 "线程句柄".

　　"句柄" 类似指针, 但通过指针可读写对象, 通过句柄只是使用对象;

　　有句柄的对象一般都是系统级别的对象(或叫内核对象); 之所以给我们的是句柄而不是指针, 目的只有一个: "安全";

　　貌似通过句柄能做很多事情, 但一般把句柄提交到某个函数(一般是系统函数)后, 我们也就到此为止很难了解更多了; 事实上是系统并不相信我们.

　　不管是指针还是句柄, 都不过是内存中的一小块数据(一般用结构描述), 微软并没有公开句柄的结构细节, 猜一下它应该包括: 真实的指针地址、访问权限设置、引用计数等等.

　　既然 CreateThread 可以返回一个句柄, 说明线程属于 "内核对象".

　　实际上不管线程属于哪个进程, 它们在系统的怀抱中是平等的; 在优先级(后面详谈)相同的情况下, 系统会在相同的时间间隔内来运行一下每个线程, 不过这个间隔很小很小, 以至于让我们误以为程序是在不间断地运行.

　　这时你应该有一个疑问: 系统在去执行其他线程的时候, 是怎么记住前一个线程的数据状态的?

有这样一个结构 TContext, 它基本上是一个 CPU 寄存器的**, 线程是数据就是通过这个结构切换的, 我们也可以通过 GetThreadContext 函数读取寄存器看看.

　　附上这个结构 TContext(或叫: CONTEXT、_CONTEXT) 的定义Context = ^TContext;
_CONTEXT = record
　ContextFlags: DWORD;
　Dr0: DWORD;
　Dr1: DWORD;
　Dr2: DWORD;
　Dr3: DWORD;
　Dr6: DWORD;
　Dr7: DWORD;
　FloatSave: TFloatingSaveArea;
　SegGs: DWORD;
　SegFs: DWORD;
　SegEs: DWORD;
　SegDs: DWORD;
　Edi: DWORD;
　Esi: DWORD;
　Ebx: DWORD;
　Edx: DWORD;
　Ecx: DWORD;
　Eax: DWORD;
　Ebp: DWORD;
　Eip: DWORD;
　SegCs: DWORD;
　EFlags: DWORD;
　Esp: DWORD;
　SegSs: DWORD;
end;

　　CreateThread 的最后一个参数是 "线程的 ID";

　　既然可以返回句柄, 为什么还要输出这个 ID? 现在我知道的是:

　　1、线程的 ID 是唯一的; 而句柄可能不只一个, 譬如可以用 GetCurrentThread 获取一个伪句柄、可以用 DuplicateHandle 复制一个句柄等等.

　　2、ID 比句柄更轻便.

　　在主线程中 GetCurrentThreadId、MainThreadID、MainInstance 获取的都是主线程的 ID.

　　啰哩啰嗦一大些, 才说了 CreateThread 一个参数, 下篇继续.

　　线程的学习还在入门中, 把我的理解写在这, 最期望的收获是得到指正.

多线程编程(3) - 从 CreateThread 说起[续]。                       

               function CreateThread(
　lpThreadAttributes: Pointer;
　dwStackSize: DWORD;
　lpStartAddress: TFNThreadStartRoutine;
　lpParameter: Pointer;
　dwCreationFlags: DWORD; {启动选项}
　var lpThreadId: DWORD
): THandle; stdcall;
　　CreateThread 的倒数第二个参数 dwCreationFlags(启动选项) 有两个可选值:
　　0: 线程建立后立即执行入口函数;
　　CREATE_SUSPENDED: 线程建立后会挂起等待.
　　可用 ResumeThread 函数是恢复线程的运行; 可用 SuspendThread 再次挂起线程.
　　这两个函数的参数都是线程句柄, 返回值是执行前的挂起计数.
　　什么是挂起计数?
　　SuspendThread 会给这个数 +1; ResumeThread 会给这个数 -1; 但这个数最小是 0.
　　当这个数 = 0 时, 线程会运行; > 0 时会挂起.
　　如果被 SuspendThread 多次, 同样需要 ResumeThread 多次才能恢复线程的运行.
　　在下面的例子中, 有新线程不断给一个全局变量赋随机值;
　　同时窗体上的 Timer 控件每隔 1/10 秒就把这个变量写在窗体标题;
　　在这个过程中演示了 ResumeThread、SuspendThread 两个函数.
　　运行效果图:
　　
　　代码文件:unit Unit1;
interface
uses
　Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
　Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
type
　TForm1 = class(TForm)
　　Button1: TButton;
　　Button2: TButton;
　　Button3: TButton;
　　Timer1: TTimer;
　　procedure Button1Click(Sender: TObject);
　　procedure Button2Click(Sender: TObject);
　　procedure Button3Click(Sender: TObject);
　　procedure FormCreate(Sender: TObject);
　　procedure Timer1Timer(Sender: TObject);
　end;
var
　Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
var
　hThread: THandle; {线程句柄}
　num: Integer;　　 {全局变量, 用于记录随机数}
{线程入口函数}
function MyThreadFun(p: Pointer): Integer; stdcall;
begin
　while True do {假如线程不挂起, 这个循环将一直循环下去}
　begin
　　num := Random(100);
　end;
　Result := 0;
end;
{建立并挂起线程}
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
　ID: DWORD;
begin
　hThread := CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, CREATE_SUSPENDED, ID);
　Button1.Enabled := False;
end;
{唤醒并继续线程}
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
　ResumeThread(hThread);
end;
{挂起线程}
procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);
begin
　SuspendThread(hThread);
end;
{下面是窗体代码}
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
　Timer1.Interval := 100;
end;
procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
　Text := IntToStr(num);
end;
end.