delphi 线程教学第五节：多个线程同时执行相同的任务

第五节：多个线程同时执行相同的任务

1.锁

设，有一个房间 X ，X为全局变量，它有两个函数 X.Lock 与 X.UnLock;

有如下代码：

X.Lock;

访问资源 P;

X.Unlock;

现在有A,B两个线程时空都要执行此段代码。

当线程A执行了 X.Lock 之后，在没有执行完 X.Unlock 之前，第二个线程B此时也来执行 X.Lock ，

线程B就会阻塞在 X.Lock 这句代码上。我们可以认为，此时，线程A进入房间，其它线程不准再进入房间。

只能在外面等，直到线程A执行完 X.Unlock 后，线程A退出了房间，此时线程B才可以进入。

线程B进入了房间后，其它线程此时同样不准再进入。

即：多个线程用本段代码“访问资源P”的操作是排队执行的。

2. TMonitor

在 delphi XE2 及以后的版本中，提供了一个方便的锁功能。TMonitor。

它是一个Record, TMonitor.Enter(X); 与 TMoniter.Exit(X); 等效于上面 lock 与 unlock;

X 可以是任何一个 TObject 实例。

本例源码下载(delphi XE8版本)：FooMuliThread.zip

unit uCountThread;

interface

uses

uFooThread;

type

TCountThread = class;

TOnGetNum = function(Sender: TCountThread): boolean of object; //获取 Num 事件。

TOnCounted = procedure(Sender: TCountThread) of object;

TCountThread = class(TFooThread)

private

procedure Count;

procedure DoOnCounted;

function DoOnGetNum: boolean;

public

procedure StartThread; override;

public

Num: integer;

Total: integer;

OnCounted: TOnCounted;

OnGetNum: TOnGetNum;

ThreadName: string;

end;

implementation

{ TCountThread }

procedure TCountThread.Count;

var

i: integer;

begin

// 注意多线程不适合打断点调试。

// 因为一旦在 IDE 中断后，状态全乱了。

// 可以写 Log 或用脑袋想，哈哈。

if DoOnGetNum then // 获取参数 Num

begin

Total := 0;

if Num > 0 then

for i := 1 to Num do

begin

Total := Total + i;

sleep(5); //嫌慢就删掉此句。

end;

DoOnCounted; // 引发 OnCounted 事件，告知调用者。

ExecProcInThread(Count); // 上节说到在线程时空里执行本句。

end;

procedure TCountThread.DoOnCounted;

begin

if Assigned(OnCounted) then

OnCounted(self);

end;

function TCountThread.DoOnGetNum: boolean;

begin

result := false;

if Assigned(OnGetNum) then

result := OnGetNum(self);

end;

procedure TCountThread.StartThread;

begin

inherited;

ExecProcInThread(Count); // 把 Count 过程塞到线程中运行。

end;

end.

unit uFrmMain;

interface

uses

Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, Graphics,

Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls, uCountThread;

type

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 }

FCo1, FCo2, FCo3: TCountThread; // 定义了3个线程实例

// 以后章节将讲解采用 List 容器来装线程实例。

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 LockBuffer;

procedure UnlockBuffer;

procedure LockCount;

procedure UnlockCount;

public

{ Public declarations }

end;

var

FrmMain: TFrmMain;

implementation

{$R *.dfm}

{ TFrmMain }

procedure TFrmMain.btnWorkClick(Sender: TObject);

var

s: string;

begin

btnWork.Enabled := false;

FWorkedCount := 0;

FBuffIndex := 0;

FBuffMaxIndex := FBuff.Count - 1;

s := '共' + IntToStr(FBuffMaxIndex + 1) + '个任务,已完成:' + IntToStr(FWorkedCount);

lblInfo.Caption := s;

FCo1.StartThread;

FCo2.StartThread;

FCo3.StartThread;

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);

begin

FCo1 := TCountThread.Create(false);

FCo1.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg;

FCo1.OnGetNum := self.OnGetNum;

FCo1.OnCounted := self.OnCounted;

FCo1.ThreadName := '线程1';

FCo2 := TCountThread.Create(false);

FCo2.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg;

FCo2.OnGetNum := self.OnGetNum;

FCo2.OnCounted := self.OnCounted;

FCo2.ThreadName := '线程2';

FCo3 := TCountThread.Create(false);

FCo3.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg;

FCo3.OnGetNum := self.OnGetNum;

FCo3.OnCounted := self.OnCounted;

FCo3.ThreadName := '线程3';

FBuff := TStringList.Create;

// 构造一组数据用来测试

FBuff.Add('100');

FBuff.Add('136');

FBuff.Add('306');

FBuff.Add('156');

FBuff.Add('152');

FBuff.Add('106');

FBuff.Add('306');

FBuff.Add('156');

FBuff.Add('655');

FBuff.Add('53');

FBuff.Add('99');

FBuff.Add('157');

end;

procedure TFrmMain.FormDestroy(Sender: TObject);

begin

FCo1.Free;

FCo2.Free;

FCo3.Free;

end;

procedure TFrmMain.LockBuffer;

begin

System.TMonitor.Enter(FBuff);

// System 是单元名。因为 TMonitor 在 Forms 中也有一个相同的名字。

// 同名的类与函数，就要在前面加单元名称以示区别。

end;

procedure TFrmMain.LockCount;

begin

// 任意一个 TObject 就行，所以我用了 btnWork

System.TMonitor.Enter(btnWork);

end;

procedure TFrmMain.OnCounted(Sender: TCountThread);

var

s: string;

begin

LockCount; // 此处亦可以用 LockBuffer

// 但是，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

LockBuffer; // 将多个线程访问 FBuff 排队。

try

if FBuffIndex > FBuffMaxIndex then

begin

result := false;

end

else

begin

Sender.Num := StrToInt(FBuff[FBuffIndex]);

result := true;

inc(FBuffIndex);

end;

finally

UnlockBuffer;

end;

procedure TFrmMain.OnThreadMsg(AMsg: string);

begin

TThread.Synchronize(nil,

procedure

begin

DispMsg(AMsg);

end);

end;

procedure TFrmMain.UnlockBuffer;

begin

System.TMonitor.Exit(FBuff);

end;

procedure TFrmMain.UnlockCount;

begin

System.TMonitor.Exit(btnWork);

end;

end.

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