Класс TThread

Delphi представляет программисту полный доступ к возможностям программирования интерфейса Win32. Для чего же тогда фирма Borland представила специальный класс для организации потоков? Вообще говоря, программист не обязан разбираться во всех тонкостях механизмов, предлагаемых операционной системой. Класс должен инкапсулировать и упрощать программный интерфейс; класс TThread — прекрасный пример предоставления разработчику простого доступа к программированию потоков. Сам API потоков, вообще говоря, не очень сложен, но предоставленные классом TThread возможности вообще замечательно просты. В двух словах, все, что вам необходимо сделать, — это перекрыть виртуальный метод Execute.

Другая отличительная черта класса TThread — это гарантия безопасной работы с библиотекой визуальных компонентов VCL. Без использования класса TThread во время вызовов VCL могут возникнуть ситуации, требующие специальной синхронизации (см. разд. "Проблемы при синхронизации потоков" далее в этой главе).

Нужно отдавать себе отчет, что с точки зрения операционной системы поток — это ее объект. При создании он получает дескриптор и отслеживается ОС. Объект класса TThread — это конструкция Delphi, соответствующая потоку ОС. Этот объект VCL создается до реального возникновения потока в системе и уничтожается после его исчезновения.

Изучение класса TThread начнем с метода Execute:

procedure Execute; virtual; abstract;

Это и есть код, исполняемый в создаваемом вами потоке TThread.

Примечание 

Хотя формальное описание Execute — метод abstract, но мастер создания нового объекта TThread создает для вас пустой шаблон этого метода.

Переопределяя метод Execute, мы можем тем самым закладывать в новый потоковый класс то, что будет выполняться при его запуске. Если поток был создан с аргументом CreateSuspended, равным False, то метод Execute выполняется немедленно, в противном случае Execute выполняется после вызова метода Resume (см. описание конструктора ниже).

Если поток рассчитан на однократное выполнение каких-либо действий, то никакого специального кода завершения внутри Execute писать не надо.

Если же в потоке будет выполняться какой-то цикл, и поток должен завершиться вместе с приложением, то условия окончания цикла должны быть примерно такими:

procedure TMyThread.Execute;

begin

repeat

DoSomething;

Until CancelCondition or Terminated; 

end;

Здесь CancelCondition — ваше личное условие завершения потока (исчерпание данных, окончание вычислений, поступление на вход того или иного символа и т. п.), а свойство Terminated сообщает о завершении потока (это свойство может быть установлено как изнутри потока, так и извне; скорее всего, завершается породивший его процесс).

Конструктор объекта:

constructor Create(CreateSuspended: Boolean);

получает параметр CreateSuspended. Если его значение равно True, вновь созданный поток не начинает выполняться до тех пор, пока не будет сделан вызов метода Resume. В случае, если параметр CreateSuspended имеет значение False, конструктор завершается и только затем поток начинает исполнение.

destructor Destroy; override;

Деструктор Destroy вызывается, когда необходимость в созданном потоке отпадает. Деструктор завершает его и высвобождает все ресурсы, связанные с объектом TThread. function Terminate: Integer;

Для окончательного завершения потока (без последующего запуска) существует метод Terminate. Но если вы думаете, что этот метод делает какие-то принудительные действия по остановке потока, вы ошибаетесь. Все, что происходит, — это установка свойства

property Terminated: Boolean;

в значение True. Таким образом, Terminate — это указание потоку завершиться, выраженное "в мягкой форме", с возможностью корректно освободить ресурсы. Если вам нужно немедленно завершить поток, используйте функцию Windows API TerminateThread.

Примечание

Метод Terminate автоматически вызывается и из деструктора объекта. Поток— объект VCL будет дожидаться, пока завершится поток— объект операционной системы. Таким образом, если поток не умеет завершаться корректно, вызов деструктора потенциально может привести к зависанию всей программы.

Еще одно полезное свойство:

property FreeOnTerminate: Boolean;

Если это свойство равно True, то деструктор потока будет вызван автоматически по его завершении. Это очень удобно для тех случаев, когда вы в своей программе не уверены точно, когда именно завершится поток, и хотите использовать его по принципу "выстрелил и забыл" (fire and forget).

function WaitFor: Integer;

Метод WaitFor предназначен для синхронизации и позволяет одному потоку дождаться момента, когда завершится другой поток. Если вы внутри потока FirstThread пишите код

Code := SecondThread.WaitFor;

то это означает, что поток FirstThread останавливается до момента завершения потока SecondThread. Метод WaitFor возвращает код завершения ожидаемого потока (см. свойство Returnvalue).

property Handle: THandle read FHandle;

property ThreadID: THandle read FThreadID;

Свойства Handle и ThreadID дают программисту непосредственный доступ к потоку средствами API Win32. Если разработчик хочет обратиться к потоку и управлять им, минуя возможности класса TThread, значения Handle и ThreadID могут быть использованы в качестве аргументов функций Win32 API. Например, если программист хочет перед продолжением выполнения приложения дождаться завершения сразу нескольких потоков, он должен вызвать функцию API waitForMuitipieObjects; для ее вызова необходим массив дескрипторов потоков.

property Priority: TThreadPriority;

Свойство Priority позволяет запросить и установить приоритет потоков. Приоритеты потоков в деталях описаны выше. Допустимыми значениями приоритета для объектов TThread являются tpidle, tpLowest, tpLower, tpNormai, tpHigher, tpHighest и tpTimeCritical.

procedure Synchronize(Method: TThreadMethod);

Этот метод относится к секции protected, т. е. может быть вызван только из потомков TThread. Delphi предоставляет программисту метод Synchronize для

безопасного вызова методов VCL внутри потоков. Во избежание конфликтных ситуаций, метод synchronize дает гарантию, что к каждому объекту VCL одновременно имеет доступ только один поток. Аргумент, передаваемый в метод Synchronize, — это имя метода, который производит обращение к VCL; вызов Synchronize с этим параметром — это то же, что и вызов самого метода. Такой метод (класса TThreadMethod) не должен иметь никаких параметров и не должен возвращать никаких значений. К примеру, в основной форме приложения нужно предусмотреть функцию

procedure TMainForm.SyncShowMessage; begin

ShowMessagedntToStr (ThreadListl. Count) ) ; // другие обращения к VCL

  end;

а в потоке для показа сообщения писать не

ShowMessage(IntToStr(ThreadListl.Count));

и даже не

MainForm.SyncShowMessage;

а только так:

Synchronize(MainForm.SyncShowMessage);

Примечание

Производя любое обращение к объекту VCL из потока, убедитесь, что при этом используется метод Synchronize; в противном случае результаты могут оказаться непредсказуемыми. Это верно даже в том случае, если вы используете средства синхронизации, описанные ниже.

procedure Resume;

Метод Resume класса TThread вызывается, когда поток возобновляет выполнение после остановки, или для явного запуска потока, созданного с параметром CreateSuspended, равным True.

procedure Suspend;

Вызов метода Suspend приостанавливает поток с возможностью повторного запуска впоследствии. Метод suspend приостанавливает поток вне зависимости от кода, исполняемого потоком в данный момент; выполнение продолжается с точки останова.

property Suspended: Boolean;

Свойство suspended позволяет программисту определить, не приостановлен ли поток. С помощью этого свойства можно также запускать и останавливать поток. Установив свойство suspended в значение True, вы получите тот же результат, что и при вызове метода Suspend — приостановку. Наоборот, установка свойства Suspended в значение False возобновляет выполнение потока, как и вызов метода Resume.

property ReturnValue: Integer;

Свойство ReturnValue позволяет узнать и установить значение, возвращаемое потоком по его завершении. Эта величина полностью определяется пользователем. По умолчанию поток возвращает ноль, но если программист захочет вернуть другую величину, то простая переустановка свойства ReturnValue внутри потока позволит получить эту информацию другим потокам. Это, к примеру, может пригодиться, если внутри потока возникли проблемы, или с помощью свойства ReturnValue нужно вернуть число не прошедших орфографическую проверку слов.

На этом завершим подробный обзор класса TThread. Для более близкого знакомства с потоками и классом Delphi TThread создадим многопоточное приложение. Для этого нужно написать всего несколько строк кода и несколько раз щелкнуть мышью.