偶看新闻未来へ 东山奈央:多线程技术在Delphi数据库编程中应用
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/28 19:22:57
多线程技术在Delphi数据库编程中应用
2006-02-07 10:57 张华 卢慧 计算机与信息技术 我要评论(0) 字号：T | T多线程程序设计，就是使单个程序中包含并发执行的多个线程。本文介绍多线程技术在Delphi数据库编程中应用。
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引言
在传统上，并发多任务的实现采用的是在操作系统级运行多个进程，由操作系统按照一定的策略（优先级、循环等），调度各个进程的执行，以最大限度的利用计算机的各种资源。在这种实现方法中最基本的调度单位是操作系统级上的进程。由于各个进程拥有自己独立的运行环境（寄存器和地址空间等）。进程与进程之间的耦合关系差，并发性粒度过于粗糙，并发实现也不太容易。所以，除非特殊需要，一般的应用设计都不采用这种技术。
为了克服这些问题，近年来逐步发展了并发多线程的程序设计技术。从并发Ada、并发C等各种并发多任务的程序设计语言（这些语言中采用的虽然不是线程这个术语，但其基本思想是一样的），到Mach、Chorus、Solaris System等各种采用了线程技术的系统，多线程技术得到了迅速发展和日益广泛的应用。IEEE也推出了有关多线程程序设计的标准POSIX1003.4a。特别是在Window NT和Windows 98等流行操作系统中，采用了线程作为基本的调度单位，其API中也提供了有关线程操作的用户程序接口。所有这些无疑都会促进多线程技术在程序设计中被日益广泛的采用。
多线程技术的概念
所谓线程（或称线索，thread），指程序中的以单一的顺序控制流。线程按顺序执行，即在一个线程中，一个时刻只能由一个执行点。显然，按传统方法设计的程序，无论是单道执行的程序，还是由多个进程并发执行的多道程序，就每个程序本身而言，都是由单线程组成的。
多线程程序设计，就是使单个程序中包含并发执行的多个线程。当多线程程序执行时，在该程序对应的进程中就有多个控制流在同时运行，即具有并发执行的多个线程。在一个进程中包含并发执行的多个控制流，而不是把多个控制流一一分散在多个进程中，这是多线程程序设计与并发多进程程序设计截然不同之处。这就决定了二者之间虽然在概念上有许多相通之处，但实现方法则是完全不同。
图1 进程之间的关系
图2 线程之间的关系
许多多任务操作系统限制用户能拥有的最多进程数目，如很多Unix版本的典型值为20个左右，这对许多并发应用来说远远不够。而对多线程技术来说，不存在这样的数目限额。
多线程程序设计
线程是系统调度的基本单位，是CPU的一条执行路径。一个应用程序实例至少有一个线程，即程序的基本线程或主线程。用户可以根据需要同时创建若干个线程，让一个程序在同一时刻运行多个线路。线程间独立运行，每个线程都轮流占用CPU的运行时间和资源，即将CPU的时间分片，每一个时间片给不同的线程使用。这样，操作系统将不断的将线程挂起、唤醒、再挂起、再唤醒，直至完成整个任务。
当程序在运行时，线程被加载到内存中等待执行。每个线程都可能包含该应用程序的数据、代码或者其他操作系统的资源。一个线程执行程序的一部分，所有线程都能够访问进程的全局变量。
一个采用多线程的应用程序允许同一程序的多个部分同时执行，为程序赋予了并行特性，因而可以执行某些实时性或随机性很强的操作，提高对CPU的利用率，加快信息处理速度。
1、线程的创建
笔者利用Delphi语言进行了程序的开发和编写, 该语言的优点之一是它有一整套线程同步方法,可以很方便地使用。
一个进程的主线程是由操作系统自动生成，如果要让一个主线程创建额外的线程，在WinAPI中，可以调用CreateThread来完成。在Delphi中，所有的线程类可以从TThread类派生得到，如下：
OptimizeThread = class(TThread)
private
{ Private declarations }
DocExec:TADOCommand;
CaseID:Integer; //优化方案代码
protected
procedure Execute; override;
procedure DoAnalyse;virtual;abstract;
end;这样，就从线程基类TThread派生了一个自己的OptimizeThread类，并在此类中添加了新的变量和方法。然后，用户还需要从OptimizeThread类中派生出一个可供使用的线程对象，如下： ScheOptimizeThread = class (OptimizeThread)
private
count :integer; //记录航班的分组
protected
procedure DoAnalyse;override;
public
constructor Create(Exec:TADOCommand;CaseID,count:Integer);
end;2、线程的挂起和恢复
当线程被挂起时，CPU不分配时间片给该线程，线程停止在挂起命令发出时的代码处，直到被允许继续进行。想要挂起线程只要调用线程的suspend方法，或者设置线程对象的suspended为True。若要唤醒线程，则只要调用线程的resume方法，或者设置线程对象的suspended为False即可。
3、线程的终止
当线程从Execute（）退出时，线程终止，触发OnTerminate事件，从而清除线程对象。也可以在线程运行过程中，由其他线程控制该线程的退出，这时需要调用线程对象的Terminate方法，并设置该线程对象的Terminate属性为True。
用多线程实现航班优化编排
航班优化编排考虑的因素多，涉及到的航班数据量大，分析、优化过程较复杂，需要进行大量计算, 同时产生大量中间数据，考虑到各航班之间可以独立进行分析，我们采取了多线程方法来提高优化速度。
预先将航班分成了三组，用三个线程同时实现。
首先定义了OptimizeThread，并由OptimizeThread派生出ScheOptimizeThread，再分别对OptimizeThread、ScheOptimizeThread中的方法进行定义。
OptimizeThread }
procedure OptimizeThread.Execute;
begin
{ Place thread code here }
DoAnalyse;
end;
constructor ScheOptimizeThread.Create(Exec:TADOCommand;CaseID,count:Integer);
begin
docExec:=Exec;
self.CaseID:=CaseID;
self.Sche:=count;
FreeOnTerminate :=True;//线程终止时自动删除对象
inherited Create(False);
end;
procedure ScheOptimizeThread.DoAnalyse;
begin
docExec.CommandText:=’exec threadtest ’+InttoStr(CaseID)+’ ,’+InttoStr(count);
// 航班优化编排的具体过程，涉及到大量的数据处理，如果把这些数据都调到客户端，
再进行计算，将会增加网络流量，浪费执行时间，因此在系统中，
我们用存储过程“threadtest”实现，将与数据关系密切的计算直接放在数据所在的节点，
计算完毕直接返回结果。
docExec.Execute;
end;
end.
在主程序中可以直接调用 ScheOptimizeThread.Create(Exec:TADOCommand;CaseID,count:Integer);
便可实现多线程的使用。
结束语
在满足繁杂的运作规定的前提下，使用多线程对航班计划进行优化编排，可显著提高优化效率，有助于降低飞行成本，从而提高整个航空公司的飞行运作效益和飞行管理水平，提高航空公司的市场竞争力，具有广阔的市场应用前景。