delphi 线程教学第六节：TList与泛型

时间：2023-07-22 15:56:08
第六节： TList 与泛型
TList 是一个重要的容器，用途广泛，配合泛型，更是如虎添翼。
我们先来改进一下带泛型的 TList 基类，以便以后使用。
本例源码下载(delphi XE8版本): FooList.Zip
unit uFooList;
interface
uses
  Generics.Collections;
type
  TFooList <T>= class(TList<T>)
  private
    procedure FreeAllItems;
  protected
    procedure FreeItem(Item: T);virtual;
    // 子类中需要重载此过程。以确定到底如何释放 Item
    // 如果是 Item 是指针，就用 Dispose(Item);
    // 如果是 Item 是TObject ，就用 Item.free;
  public
    destructor Destroy;override;
    procedure ClearAllItems;
    procedure Lock;  // 给本类设计一把锁。
    procedure Unlock;
  end;
  // 定义加入到 List 的 Item 都由 List 来释放。
  // 定义释放规则很重要！只有规则清楚了，才不会乱套。
  // 通过这样简单的改造， TList 立马好用 N 倍。
implementation
{ TFooList<T> }
procedure TFooList<T>.ClearAllItems;
begin
  FreeAllItems;
  Clear;
end;
destructor TFooList<T>.Destroy;
begin
  FreeAllItems;
  inherited;
end;
procedure TFooList<T>.FreeAllItems;
var
  Item: T;
begin
  for Item in self do
    FreeItem(Item);
end;
procedure TFooList<T>.FreeItem(Item: T);
begin
end;
procedure TFooList<T>.Lock;
begin
  System.TMonitor.Enter(self);
end;
procedure TFooList<T>.Unlock;
begin
  System.TMonitor.Exit(self);
end;
end.
将第五节的例子用 TFooList 改写：
unit uFrmMain; 
interface 
uses
  Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, Vcl.Graphics,
  Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls, uCountThread, uFooList;
type
  TCountThreadList = Class(TFooList<TCountThread>) // 定义一个线程 List
  protected
    procedure FreeItem(Item: TCountThread); override; // 指定 Item 的释放方式。
  end;
  TNumList = Class(TFooList<Integer>); // 定义一个 Integer List
  TFrmMain = class(TForm)
    memMsg: TMemo;
    edtNum: TEdit;
    btnWork: TButton;
    lblInfo: TLabel;
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
    procedure FormDestroy(Sender: TObject);
    procedure btnWorkClick(Sender: TObject);
    procedure FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);
  private
    { Private declarations }
    FNumList: TNumList;
    FCountThreadList: TCountThreadList;
    FBuff: TStringList;
    FBuffIndex: Integer;
    FBuffMaxIndex: Integer;
    FWorkedCount: Integer;
    procedure DispMsg(AMsg: string);
    procedure OnThreadMsg(AMsg: string);
    function OnGetNum(Sender: TCountThread): Boolean;
    procedure OnCounted(Sender: TCountThread);
    procedure LockCount;
    procedure UnlockCount;
  public
    { Public declarations }
  end;
var
  FrmMain: TFrmMain;
implementation
{$R *.dfm}
{ TFrmMain }
{ TCountThreadList }
procedure TCountThreadList.FreeItem(Item: TCountThread);
begin
  inherited;
  Item.Free;
end;
procedure TFrmMain.btnWorkClick(Sender: TObject);
var
  s: string;
  thd: TCountThread;
begin
  btnWork.Enabled := false;
  FWorkedCount := 0;
  FBuffIndex := 0;
  FBuffMaxIndex := FNumList.Count - 1;
  s := '共' + IntToStr(FBuffMaxIndex + 1) + '个任务,已完成:' + IntToStr(FWorkedCount);
  lblInfo.Caption := s;
  for thd in FCountThreadList do
  begin
    thd.StartThread;
  end;
end;
procedure TFrmMain.DispMsg(AMsg: string);
begin
  memMsg.Lines.Add(AMsg);
end;
procedure TFrmMain.FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);
begin
  // 防止计算期间退出
  LockCount; // 请思考，这里为什么要用 LockCount;
  CanClose := btnWork.Enabled;
  if not btnWork.Enabled then
    DispMsg('正在计算，不准退出!');
  UnlockCount;
end;
procedure TFrmMain.FormCreate(Sender: TObject);
var
  thd: TCountThread;
  i: Integer;
begin
  FCountThreadList := TCountThreadList.Create;
  // 可以看出用了 List 之后，线程数量指定更加灵活。
  // 多个线程在一个 List 中，这个 List 可以理解为线程池。
  for i := 1 to 3 do
  begin
    thd := TCountThread.Create(false);
    FCountThreadList.Add(thd);
    thd.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg;
    thd.OnGetNum := self.OnGetNum;
    thd.OnCounted := self.OnCounted;
    thd.ThreadName := '线程' + IntToStr(i);
  end;
  FNumList := TNumList.Create;
  // 构造一组数据用来测试
  FNumList.Add(100);
  FNumList.Add(136);
  FNumList.Add(306);
  FNumList.Add(156);
  FNumList.Add(152);
  FNumList.Add(106);
  FNumList.Add(306);
  FNumList.Add(156);
  FNumList.Add(655);
  FNumList.Add(53);
  FNumList.Add(99);
  FNumList.Add(157);
end;
procedure TFrmMain.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
  FNumList.Free;
  FCountThreadList.Free;
end;
procedure TFrmMain.LockCount;
begin
  System.TMonitor.Enter(btnWork);
end;
procedure TFrmMain.UnlockCount;
begin
  System.TMonitor.Exit(btnWork);
end;
procedure TFrmMain.OnCounted(Sender: TCountThread);
var
  s: string;
begin
  LockCount;
  // 锁不同的对象，宜用不同的锁。
  // 每把锁的功能要单一，锁的粒度要最小化。才能提高效率。
  s := Sender.ThreadName + ':' + IntToStr(Sender.Num) + '累加和为:';
  s := s + IntToStr(Sender.Total);
  OnThreadMsg(s);
  inc(FWorkedCount);
  s := '共' + IntToStr(FBuffMaxIndex + 1) + '个任务,已完成:' + IntToStr(FWorkedCount);
  TThread.Synchronize(nil,
    procedure
    begin
      lblInfo.Caption := s;
    end);
  if FWorkedCount >= FBuffMaxIndex + 1 then
  begin
    TThread.Synchronize(nil,
      procedure
      begin
        DispMsg('已计算完成');
        btnWork.Enabled := true; // 恢复按钮状态。
      end);
  end;
  UnlockCount;
end;
function TFrmMain.OnGetNum(Sender: TCountThread): Boolean;
begin
  // 将多个线程访问 FNumList 排队。
  FNumList.Lock;
  try
    if FBuffIndex > FBuffMaxIndex then
    begin
      result := false;
    end
    else
    begin
      Sender.Num := FNumList[FBuffIndex];
      result := true;
      inc(FBuffIndex);
    end;
  finally
    FNumList.Unlock;
  end;
end;
procedure TFrmMain.OnThreadMsg(AMsg: string);
begin
  TThread.Synchronize(nil,
    procedure
    begin
      DispMsg(AMsg);
    end);
end;
end.
通过这五节学习，相信大家已能掌握 delphi 线程的用法了。
下一节课程内容，我们将利用 TFooList 设计更高级实用的线程工具。也是本线程教程的完结篇。


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