神马文学网Delphi?TThread
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Delphi TThread
(2008-07-21 14:53:27)
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TThread是一个抽象类，可以创建几个独立的线程。
类关系 TObject
在一个多线程的应用程序中创建一个TThread的后子类代表一个线程。每一新子类的TThread对象的实例是一个新的线程。从TThread派生的多线程实例可以构成Delphi的多线程应用程序。
当一个应用程序运行时，应用程序就被载入内存准备执行。此时，它成为包含一个或多个线程的进程，每个线程含有数据、代码和系统资源。线程执行应用程序的部分内容，并由系统分配CPU时间。同一进程的所有线程共享同一地址空间，可以访问进程的全局变量。线程通过以下工作改善应用的性能：管理多通信设备的输入。
区分任务的优先级。优先级高的处理紧急的任务。优先级低的处理其他任务。
以下是使用线程的一些建议：
同时跟踪太多的线程消耗CPU时间。对单处理器系统，一个进程最多有16个线程。
当多个线程更新相同的资源时，应使线程同步以避免冲突。
大多数访问VCL对象和更新窗体的方法必须从主VCL线程内部调用。
以下为创建和使用一个新线程的过程：
（1）单击File|New|Thread菜单项，创建一个包含对象的新单元，该对象源于TThread类。
（2）定义新线程对象和Create方法。
（3）通过插入线程执行时需要的代码定义线程对象和Execute方法。
（4）将使用VCL组件的任何调用传递给Synchronize方法，以避免多线程冲突。
属性列表
FreeOnTerminate 线程终止时该对象是否自动删除
Handle 包含线程句柄
Priority 确定该线程相对于进程中其他线程的优先级
ReturnValue 返回线程值
Suspended 指示一线程是否被挂起
Terminated 表明线程被要求终止
ThreadID 标识贯穿系统的线程
方法列表
~TThread 删除线程对象并释放其战用的内存空间
DoTerminate 产生一个OnTerminate事件
Execute 提供包含线程执行时所需代码的抽象方法
Resume 重新执行一个挂起的线程
Suspend 挂起一个运行中的线程
Synchronize 在主VCL线程中执行Method
Terminate 将Ternimated属性设置为True通知线程终止
TThread 创建一个线程对象的实例
WaitFor 等待线程终止并返回ReturnValue属性值
事件列表
OnTerminateExecute 方法已返回且该线程被删除前发生
属性
TThread::FreeOnTerminate
__property bool FreeOnTerminate = {read=FFreeOnTerminate,write=FFreeOnTerminate,nodefault};
确定当线程终止时，该线程对象是否自动删除。
FreeOnTerminate默认值为False，线程对象必须在代码中显示删除。
包含线程句柄。
当调用Win32API函数处理线程时，使用Handle.
TThread::Priority
__property TThreadPriority Priority = {read=GetPriority,write=SetPriority,nodefault};
确定该线程相对于进程中其他线程的优先级。
Priority属性为一枚举类型，其默认为tpNormal.
TThreadPriority类型定义了TThread组件的Priority属性的可能值，如下表所述。Windows根据优先级确定每一个线程的CPU周期。
_____________________________________________________________________
值 含义
_____________________________________________________________________
tpIdle 只有当系统空闲时该线程执行
tpLowest 线程优先级比正常低2点
tpLower 线程优先级比正常低1点
tpNormal 线程优先级为正常值
tpHigher 线程优先级比正常高1点
tpHighest 线程优先级比正常高2点
tpTimeCritical 线程优先级最高
TThread::ReturnValue
__property int ReturnValue = {read=FReturnValue,write=FReturnValue,nodefault};
返回线程值。
使用ReturnValue应用为其他线程指示其成功/失败或数字结果/输出。WaitFor方法返回存储在ReturnValue中的值。
TThread::Suspended
__property bool Suspended = {read=FSuspended,write=SetSuspended,nodefault};
指示一线程是否被挂起。
除非重新执行，否则被挂起的线程不会继续执行。若将Suspended设置为True将挂起一个线程；若设置为False,则继续执行该线程。
TThread::Terminated
__property bool Terminated = {read=FTerminated,nodefault};
表明线程被要求终止。Terminate方法将Terminated属性设置为True。
线程的Execute方法和任何Execute调用的方法将周期性地检查Terminated，当其为True时，将终止执行。
TThread::ThreadID
__property int ThreadID = {read=FhreadID,nodefault};
标识贯穿系统的线程。
当调用Win32API函数处理线程时，ThreadID将十分有用。
注意：ThreadID与Handle属性不同。
方法
TThread::~TThread
__fastcall virvual ~TThread(void);
删除线程对象并释放其战胜的内存空间。
在应用中不要调用~TThread。用delete替代。
~TThread通知线程终止，并在调用Destroy方法前等待该线程返回。
TThread::DoTerminate
virtual void __fastcall DoTerminate(void);
产生一个OnTerminate事件。
DoTerminate调用OnTerminate时间句柄，但并不终止该线程。
TThread::Execute
virtual void __fastcall Execute(void) =0;
提供包含线程执行时所需代码的抽象方法。
Execute查看Terminated属性值以决定该线程是否需要终止。
当CreateSuspended被设置为False，当调用Create时，一线程执行；在线程创建后先调用了Resume且CreateSuspended为True，一线程执行。
注意：不要在线程的Execute方法中直接调用
其他对象的属性和方法。应该将对其他对象的使用分成几个不同的过程，将其作为一个传递到Synchronize方法的参数分别调用。
TThread::Resume
void __fastcall Resume(void);
重新执行一个挂起的线程。
调用Suspend可以嵌套。因此调用Resume必须注意次序。
TThread::Suspend
void __fastcall Suspend(void);
挂起一个运行中的线程。
调用Resume可以继续运行。调用Suspend可以嵌套。因此调用Resume必须次序。
TThread::Synchronize
typedef void __fastcall(__closure* TThreadMethod)(void);
void __fastcall Synchronize (TThreadMethod&Method);
在主VCL线程中执行Method。
Synchronize方法由Method指定的调用被主VCL线程执行。
注意：当在主VCL线程中执行Method时，当前的线程被挂起。
TThread::Terminate
void __fastcall Terminate(void);
通过将Terminated属性设置为True通知线程终止。
线程的Execute方法以及Execute调用的任何方法应周期性的检查Terminated，当其为True时终止运行。
TThread::TThread
__fastcall TThread(bool CreateSuspended);
创建一个线程对象的实例。
在应用中不要直接使用TThread来创建线程。用new替代，传递CreateSuspended参数argument。若CreateSuspended为False,Execute被立即调用。若CreateSuspended为True,Execute直到Resume被调用后才被调用。
TThread::WaitFor
int __fastcall WaitFor(void);
等待线程终止并返回ReturnValue属性值。
直到线程终止时WaitFor才返回，因此线程一定是因为结束了Execute方法或因Terminated属性为了True而终止。如果该线程使用Synchronize,则不要在主VCL线程中调用WaitFor，否则或者引起系统死机，或者产生一个EThread异常。
Synchronize在允许该方法生效前等待主VCL线程进入信息回路。若主VCL线程已经调用了WaitFor,它将不会进入信息回路，Synchronize也永远不会返回。此时，TThread将产生一个EThread意外并使该线程终止；而且如果该意外没有被Execute方法截获，该应用也将终止。如果调用WaitFor时，Synchronize已经在VCL线程中等待，TThread将不会干预，应用程序将死机。
事件
TThread::OnTerminate
__property TNotifyEvent OnTerminate = {read=FOnTerminate,write=FOnTerminate};
当线程的Execute方法已经返回且在该线程被删除之前发生。
OnTerminate事件句柄在主VCL线程被调用。该线程对象也可在该事件中被释放。
应用:
我们常有工作线程和主线程之分，工作线程负责作一些后台操作，比如接收邮件；主线程负责界面上的一些显示。工作线程的好处在某些时候是不言而喻的，你的主界面可以响应任何操作，而背后的线程却在默默地工作。
VCL中，工作线程执行在Execute方法中，你必须从TThread继承一个类并覆盖Execute方法，在这个方法中，所有代码都是在另一个线程中执行的，除此之外，你的线程类的其他方法都在主线程执行，包括构造方法，析构方法，Resume等，很多人常常忽略了这一点。
最简单的一个线程类如下：
TMyThread = class(TThread)
protected
end;
在Execute中的代码，有一个技术要点，如果你的代码执行时间很短，像这样，Sleep(1000)，那没有关系；如果是这样Sleep (10000)，10秒，那么你就不能直接这样写了，须把这10秒拆分成10个1秒，然后判断Terminated属性，像下面这样：
procedure TMyThread.Execute;
var
begin
end;
这样写有什么好处呢，想想你要关闭程序，在关闭的时候调用MyThread.Free，这个时候线程并没有马上结束，它调用WaitFor，等待 Execute执行完后才能释放。你的程序就必须等10秒以后才能关闭，受得了吗。如果像上面那样写，在程序关闭时，调用Free之后，它顶多再等一秒就会关闭。为什么？答案得去线程类的Destroy中找，它会先调用Terminate方法，在这个方法里面它把Terminated设为True（仅此而已，很多人以为是结束线程，其实不是）。请记住这一切是在主线程中操作的，所以和Execute是并行执行的。既然Terminated属性已为 Ture，那么在Execute中判断之后，当然就Break了，Execute执行完毕，线程类也正常释放。
或者有人说，TThread可以设FreeOnTerminate属性为True，线程类就能自动释放。除非你的线程执行的任务很简单，不然，还是不要去理会这个属性，一切由你来操作，才能使线程更灵活强大。
接下来的问题是如何使工作线程和主线程很好的通信，很多时候主线程必须得到工作线程的通知，才能做出响应。比如接收邮件，工作线程向服务器收取邮件，收取完毕之后，它得通知主线程收到多少封邮件，主线程才能弹出一个窗口通知用户。
在VCL中，我们可以用两种方法，一种是向主线程中的窗体发送消息，另一种是使用异步事件。第一种方法其实没有第二种来得方便。想想线程类中的OnTerminate事件，这个事件由线程函数的堆栈引起，却在主线程执行。
事实上，真正的线程函数是这个：
function ThreadProc(Thread: TThread): Integer;
函数里面有Thread.Execute，这就是为什么Execute是在其他线程中执行，该方法执行之后，有如下句：
Thread.DoTerminate;
而线程类的DoTerminate方法里面是
if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate);
显然Synchronize方法使得CallOnTerminate在主线程中执行，而CallOnTerminate里面的代码其实就是：
if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self);
只要Execute方法一执行完就发生OnTerminate事件。不过有一点是必须注意，OnTerminate事件发生后，线程类不一定会释放，只有在FreeOnTerminate为True之后，才会Thread.Free。看一下ThreadProc函数就知道。
依照Onterminate事件，我们可以设计自己的异步事件。
Synchronize方法只能传进一个无参数的方法类型，但我们的事件经常是要带一些参数的，这个稍加思考就可以得到解决，即在线程类中保存参数，触发事件前先设置参数，再调用异步事件，参数复杂的可以用记录或者类来实现。
假设这样，上面的代码每睡一秒，线程即向外面引发一次事件，我们的类可以这样设计：
{ TMyThread }
procedure TMyThread.CallSecondEvent;
begin
end;
procedure TMyThread.Execute;
var
begin
end;
在主窗体中假设我们这样操作线程：
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
end;
procedure TForm1.ThreadTerminate(Sender: TObject);
begin
end;
procedure TForm1.SecondEvent(Second: Integer);
begin
end;
我们将每隔一秒就得到一次通知并在Edit中显示出来。
现在我们已经知道如何正确使用Execute方法，以及如何在主线程与工作线程之间通信了。但问题还没有结束，有一种情况出乎我的意料之外，即如果线程中有一些资源，Execute正在使用这些资源，而主线程要释放这个线程，这个线程在释放的过程中会释放掉资源。想想会不会有问题呢，两个线程，一个在使用资源，一个在释放资源，会出现什么情况呢，
用下面代码来说明：
type
implementation
{ TMyThread }
constructor TMyThread.MyCreate(CreateSuspended: Boolean);
begin
end;
destructor TMyThread.Destroy;
begin
end;
procedure TMyThread.Execute;
var
begin
end;
{ TMyClass }
procedure TMyClass.SleepOneSecond;
begin
end;
end.
用下面的代码来调用上面的类：
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
end;
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
begin
end;
先点击Button1创建一个线程，再点击Button2释放该类，出现什么情况呢，违法访问，是的，MyThread.Free时，MyClass被释放掉了
FMyClass.Free;
FMyClass := nil;
而此时Execute却还在执行，并且调用MyClass的方法，当然就出现违法访问。对于这种情况，有什么办法来防止呢，我想到一种方法，即在线程类中使用一个成员，假设为FFinished，在Execute方法中有如下的形式：
FFinished := False;
try
//... ...
finally
FFinished := True;
End;
接着在线程类的Destroy中有如下形式：
While not FFinished do
MyClass.Free;
这样便能保证MyClass能被正确释放。
线程是一种很有用的技术。但使用不当，常使人头痛。在CSDN论坛上看到一些人问，我的窗口在线程中调用为什么出错，主线程怎么向其他线程发送消息等等，其实，我们在抱怨线程难用时，也要想想我们使用的方法对不对，只要遵循一些正确的使用规则，线程其实很简单。
后记
上面有一处代码有些奇怪：FMyClass.Free; FMyClass := nil;如果你只写FMyClass.Free，线程类还不会出现异常，即调用FMyClass.SleepOneSecond不会出错。我在主线程中试了下面的代码
MyClass := TMyClass.Create;
同样也不会出错，但关闭程序时就出错了，如果是这样：
MyClass := TMyClass.Create;
马上就出错。所以这个和线程类无线，应该是Delphi对于堆栈空间的释放规则，我想MyClass.Free之后，该对象在堆栈上空间还是保留着，只是允许其他资源使用这个空间，所以接着调用下面这一句MyClass.SleepOneSecond就不会出错，当程序退出时可能对堆栈作一些清理导致出错。而如果MyClass.Free之后即创建MyThread，大概MyClass的空间已经被MyThread使用，所以再调用 MyClass.SleepOneSecond就出错了。