Delphi中的線程類
猛禽[Mental Studio]
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首先就是構造函數：
constructor TThread.Create(CreateSuspended: Boolean);
begin
inherited Create;
AddThread;
FSuspended := CreateSuspended;
FCreateSuspended := CreateSuspended;
FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadPRoc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID);
if FHandle = 0 then
raise EThread.CreateResFmt(@SThreadCreateError, [SysErrorMessage(GetLastError)]);
end;
雖然這個構造函數沒有多少代碼，但卻可以算是最重要的一個成員，因為線程就是在這里被創建的。
在通過Inherited調用TObject.Create后，第一句就是調用一個過程：AddThread，其源碼如下：
procedure AddThread;
begin
InterlockedIncrement(ThreadCount);
end;
同樣有一個對應的RemoveThread：
procedure RemoveThread;
begin
InterlockedDecrement(ThreadCount);
end;
它們的功能很簡單，就是通過增減一個全局變量來統計進程中的線程數。只是這里用于增減變量的并不是常用的Inc/Dec過程，而是用了InterlockedIncrement/InterlockedDecrement這一對過程，它們實現的功能完全一樣，都是對變量加一或減一。但它們有一個最大的區別，那就是InterlockedIncrement/InterlockedDecrement是線程安全的。即它們在多線程下能保證執行結果正確，而Inc/Dec不能?；蛘甙?a href="http://www.49028c.com/system.asp">操作系統理論中的術語來說，這是一對“原語”操作。
以加一為例來說明二者實現細節上的不同：
一般來說，對內存數據加一的操作分解以后有三個步驟：
1、 從內存中讀出數據
2、 數據加一
3、 存入內存
現在假設在一個兩個線程的應用中用Inc進行加一操作可能出現的一種情況：
1、 線程A從內存中讀出數據（假設為3）
2、 線程B從內存中讀出數據（也是3）
3、 線程A對數據加一（現在是4）
4、 線程B對數據加一（現在也是4）
5、 線程A將數據存入內存（現在內存中的數據是4）
6、 線程B也將數據存入內存（現在內存中的數據還是4，但兩個線程都對它加了一，應該是5才對，所以這里出現了錯誤的結果）
而用InterlockIncrement過程則沒有這個問題，因為所謂“原語”是一種不可中斷的操作，即操作系統能保證在一個“原語”執行完畢前不會進行線程切換。所以在上面那個例子中，只有當線程A執行完將數據存入內存后，線程B才可以開始從中取數并進行加一操作，這樣就保證了即使是在多線程情況下，結果也一定會是正確的。
前面那個例子也說明一種“線程訪問沖突”的情況，這也就是為什么線程之間需要“同步”（Synchronize），關于這個，在后面說到同步時還會再詳細討論。
說到同步，有一個題外話：加拿大滑鐵盧大學的教授李明曾就Synchronize一詞在“線程同步”中被譯作“同步”提出過異議，個人認為他說的其實很有道理。在中文中“同步”的意思是“同時發生”，而“線程同步”目的就是避免這種“同時發生”的事情。而在英文中，Synchronize的意思有兩個：一個是傳統意義上的同步（To occur at the same time），另一個是“協調一致”（To Operate in unison）。在“線程同步”中的Synchronize一詞應該是指后面一種意思，即“保證多個線程在訪問同一數據時，保持協調一致，避免出錯”。不過像這樣譯得不準的詞在IT業還有很多，既然已經是約定俗成了，本文也將繼續沿用，只是在這里說明一下，因為軟件開發是一項細致的工作，該弄清楚的，絕不能含糊。
扯遠了，回到TThread的構造函數上，接下來最重要就是這句了：
FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadProc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID);
這里就用到了前面說到的Delphi RTL函數BeginThread，它有很多參數，關鍵的是第三、四兩個參數。第三個參數就是前面說到的線程函數，即在線程中執行的代碼部分。第四個參數則是傳遞給線程函數的參數，在這里就是創建的線程對象（即Self）。其它的參數中，第五個是用于設置線程在創建后即掛起，不立即執行（啟動線程的工作是在AfterConstruction中根據CreateSuspended標志來決定的），第六個是返回線程ID。
現在來看TThread的核心：線程函數ThreadProc。有意思的是這個線程類的核心卻不是線程的成員，而是一個全局函數（因為BeginThread過程的參數約定只能用全局函數）。下面是它的代碼：
function ThreadProc(Thread: TThread): Integer;
var
FreeThread: Boolean;
begin
try
if not Thread.Terminated then
try
Thread.Execute;
except
Thread.FFatalException := AcquireExceptionObject;
end;
finally
FreeThread := Thread.FFreeOnTerminate;
Result := Thread.FReturnValue;
Thread.DoTerminate;
Thread.FFinished := True;
SignalSyncEvent;
if FreeThread then Thread.Free;
EndThread(Result);
end;
end;
雖然也沒有多少代碼，但卻是整個TThread中最重要的部分，因為這段代碼是真正在線程中執行的代碼。下面對代碼作逐行說明：
首先判斷線程類的Terminated標志，如果未被標志為終止，則調用線程類的Execute方法執行線程代碼，因為TThread是抽象類，Execute方法是抽象方法，所以本質上是執行派生類中的Execute代碼。
所以說，Execute就是線程類中的線程函數，所有在Execute中的代碼都需要當作線程代碼來考慮，如防止訪問沖突等。
如果Execute發生異常，則通過AcquireExceptionObject取得異常對象，并存入線程類的FFatalException成員中。
最后是線程結束前做的一些收尾工作。局部變量FreeThread記錄了線程類的FreeOnTerminated屬性的設置，然后將線程返回值設置為線程類的返回值屬性的值。然后執行線程類的DoTerminate方法。
DoTerminate方法的代碼如下：
procedure TThread.DoTerminate;
begin
if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate);
end;
很簡單，就是通過Synchronize來調用CallOnTerminate方法，而CallOnTerminate方法的代碼如下，就是簡單地調用OnTerminate事件：
procedure TThread.CallOnTerminate;
begin
if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self);
end;
因為OnTerminate事件是在Synchronize中執行的，所以本質上它并不是線程代碼，而是主線程代碼（具體見后面對Synchronize的分析）。
執行完OnTerminate后，將線程類的FFinished標志設置為True。
接下來執行SignalSyncEvent過程，其代碼如下：
procedure SignalSyncEvent;
begin
SetEvent(SyncEvent);
end;
也很簡單，就是設置一下一個全局Event：SyncEvent，關于Event的使用，本文將在后文詳述，而SyncEvent的用途將在WaitFor過程中說明。
然后根據FreeThread中保存的FreeOnTerminate設置決定是否釋放線程類，在線程類釋放時，還有一些些操作，詳見接下來的析構函數實現。
最后調用EndThread結束線程，返回線程返回值。
至此，線程完全結束。
（待續）
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