delphi 线程教学第三节：设计一个有生命力的工作线程

时间：2024-10-13 13:05:02
第三节：设计一个有生命力的工作线程
 
创建一个线程，用完即扔。相信很多初学者都曾这样使用过。
频繁创建释放线程，会浪费大量资源的，不科学。
1.如何让多线程能多次被复用？
 
关键是不让代码退出 Execute 这个函数，一旦退出此函数，此线程的生命周期即结束。
要做到这一点，就需要在 Execute 中写一个”死循环“。大致如下：
procedure TFooThread.Execute;
begin
  // 0.挂起
  while not Terminated do // Terminated 是 TThread 的一个 Boolean 属性。
  begin
    // 1.获得参数
    // 2.计算
    // 3.返回结果
    // 4.挂起
  end;
end;
原本 TThread 是有挂起功能这个函数的，叫 suspend，但是在 XE2 后，已经废止此函数。
故需要找一个替代品 TEvent ,此类在 System.SyncObjs 单元中。于是：
unit uFooThread;
interface
uses
  System.Classes, System.SyncObjs;
type
  TFooThread = class(TThread)
  private
    FEvent: TEvent; // 此类用来实现线程挂起功能
  protected
    procedure Execute; override;
  public
    constructor Create(CreateSuspended: Boolean);
    destructor Destroy; override;
    procedure StartThread; // 设计线程的启动函数。
  end;
implementation
constructor TFooThread.Create(CreateSuspended: Boolean);
begin
  inherited;
  FEvent := TEvent.Create(nil, true, false, '');// 默认让 FEvent 无信号
  FreeOnTerminate := true; // True的意义是，代码退出 Execute 后，本类自动释放。
end;
destructor TFooThread.Destroy;
begin
  FEvent.Free;
  inherited;
end;
procedure TFooThread.Execute;
begin
  FEvent.WaitFor;
  // 如果 FEvent 无信号,就一直等。
  // 如果 FEvent 已被设置有信号，就退出 WaitFor ，解除阻塞。
  // 这样，就实现了线程的挂起功能。
  // 挂起是指线程时空的代码，停在了当前位置，就是 FEvent.WaitFor 这个位置。
  FEvent.ResetEvent; // 清除信号,以便下一次继续挂起。
  while not Terminated do
  begin
    // 1.获得参数
    // 2.计算
    // 3.返回结果
    FEvent.WaitFor; // 同上
    FEvent.ResetEvent;
  end;
end;
procedure TFooThread.StartThread;
begin
  FEvent.SetEvent;
  // 所谓启动线程功能，就是要让 FEvent 有信号，让它解除阻塞。
end;
end.
以上代码已实现一个有生命力的线程。
2. 如何正常退出线程？
 
必须正视这个问题，线程代码必须要有正常的退出方式，切不可用 KillThread 等暴力方法。
// 线程正常退出示例
var
  foo: TFooThread;
begin
  foo := TFooThread.Create(false); // false 是指创建后不挂起，直接运行 Execute 中的代码。
  sleep(1000); // 技术性代码，请忽略，但此处又不可少。
  foo.Terminate; // 此句的功能是 Terminated:=True;
  // Terminated TThread 的一个 Boolean 属性
  // 在 Execute 函数中我们用它做为退出循环的标志
  // 请学习系统源码中的英语命名的方法，注意词性，时态。
  // Terminate 是动词,是一个函数。而 Terminated 是过去分词，是一个属性。
  foo.StartThread; // 启动线程。
  // FreeOnTerminated 已在 Create 函数中设置为 True 。
  // 所以，代码退出 Execute 后，foo 会自动 free 的。
end;
3.线程复用示例
unit uFooThread; // 用于计算的线程类
interface
uses
  System.Classes, System.SyncObjs;
type
  TFooThread = class;
  TOnWorked = procedure(Sender: TFooThread) of object;
  TFooThread = class(TThread)
  private
    FEvent: TEvent;
  protected
    procedure Execute; override;
  public
    constructor Create(CreateSuspended: Boolean);
    destructor Destroy; override;
    procedure StartThread;
  public
    Num: integer;
    Total: integer;
    OnWorked: TOnWorked;
  end;
implementation
constructor TFooThread.Create(CreateSuspended: Boolean);
begin
  inherited;
  FEvent := TEvent.Create(nil, true, false, '');
  FreeOnTerminate := true;
end;
destructor TFooThread.Destroy;
begin
  FEvent.Free;
  inherited;
end;
procedure TFooThread.Execute;
var
  i: integer;
begin
  FEvent.WaitFor;
  FEvent.ResetEvent;
  while not Terminated do
  begin
    Total := 0;
    if Num > 0 then
    begin
      for i := 1 to Num do
      begin
        Total := Total + i;
        sleep(10);//故意让线程耗时，以达到更好的演示效果。
      end;
    end;
    if Assigned(OnWorked) then
      OnWorked(self);
    FEvent.WaitFor;
    FEvent.ResetEvent;
  end;
end;
procedure TFooThread.StartThread;
begin
  FEvent.SetEvent;
end;
end.
unit Unit11; //在窗口中调用
interface
uses
  Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, Graphics,
  Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls, uFooThread;
type
  TForm11 = class(TForm)
    Memo1: TMemo;
    Button1: TButton;
    Edit1: TEdit;
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure FormDestroy(Sender: TObject);
  private
    { Private declarations }
    FooThread: TFooThread;
    procedure OnWorked(Sender: TFooThread); // 用来接收线程的 OnWorked 事件。
    // 取名是任意的，只要参数相同。
    // 如果你也可以取名为 procedure OnFininshed (O:TFooThread); 同样有效。
  public
    { Public declarations }
  end;
var
  Form11: TForm11;
implementation
{$R *.dfm}
// 本例为了照顾初学者，未对控件取正确的名字。
// 以后的章节中，将全部采用合理的命名，且提供源码下载地址。
procedure TForm11.Button1Click(Sender: TObject);
var
  n: integer;
begin
  Button1.Enabled := false; // 禁用此 button ，以防线程运行期间误点
  // 这是很重要的！用了线程，就要对所有的情况负责。
  // button 被禁用后，在线程计算完成的事件中，将恢复
  // 就可以继续点击它了。
  n := StrToIntDef(Edit1.Text, 0);
  FooThread.Num := n;
  FooThread.StartThread;
end;
procedure TForm11.FormCreate(Sender: TObject);
begin
  FooThread := TFooThread.Create(false);
  FooThread.OnWorked := self.OnWorked;
  // 如果按另一个定义的名字也可以写:
  // FooThread.OnWorked:=self.OnFininished;
end;
procedure TForm11.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
  FooThread.Terminate;
  FooThread.StartThread;
  // 释放线程。此处不是很严谨，以后章节的代码中将完善它。
end;
procedure TForm11.OnWorked(Sender: TFooThread);
var
  s: string;
begin
  s := IntToStr(Sender.Num);
  s := s + '的累加和为：';
  s := s + IntToStr(Sender.Total);
  // 此处是线程时空，操作 UI 要用 Synchronize;
  TThread.Synchronize(nil,
    procedure
    begin
      Memo1.Lines.Add(s); //匿名函数，可以用外部的变量(s)。这是很高级的特性。
      Button1.Enabled := true; //恢复按钮，以便继续使用。
    end);
  // 此处还可以作为继续启动线程的入口，下一章节会讲解。
end;
end.
至此，一个完整的可复用的线程已基本完成。下一节讲解，如何将此线程设计得更为通用和严谨。

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