线程杂谈

前言

由于项目的关系，所以和线程的接触颇多，常常遇到问题，常常看TThread的代码，又常常想一些办法来解决遇到的问题，所以就有了这篇文章。

正文

我们常有工作线程和主线程之分，工作线程负责作一些后台操作，比如接收邮件；主线程负责界面上的一些显示。工作线程的好处在某些时候是不言而喻的，你的主界面可以响应任何操作，而背后的线程却在默默地工作。

VCL中，工作线程执行在Execute方法中，你必须从TThread继承一个类并覆盖Execute方法，在这个方法中，所有代码都是在另一个线程中执行的，除此之外，你的线程类的其他方法都在主线程执行，包括构造方法，析构方法，Resume等，很多人常常忽略了这一点。

最简单的一个线程类如下：

TMyThread = class(TThread)

protected

procedure Execute; override;

end;

在Execute中的代码，有一个技术要点，如果你的代码执行时间很短，像这样，Sleep(1000)，那没有关系；如果是这样Sleep(10000)，10秒，那么你就不能直接这样写了，须把这10秒拆分成10个1秒，然后判断Terminated属性，像下面这样：

procedure TMyThread.Execute;

var

i: Integer;

begin

for i := 0 to 9 do

if not Terminated then

Sleep(1000)

else

Break;

end;

这样写有什么好处呢，想想你要关闭程序，在关闭的时候调用MyThread.Free，这个时候线程并没有马上结束，它调用WaitFor，等待Execute执行完后才能释放。你的程序就必须等10秒以后才能关闭，受得了吗。如果像上面那样写，在程序关闭时，调用Free之后，它顶多再等一秒就会关闭。为什么？答案得去线程类的Destroy中找，它会先调用Terminate方法，在这个方法里面它把Terminated设为True（仅此而已，很多人以为是结束线程，其实不是）。请记住这一切是在主线程中操作的，所以和Execute是并行执行的。既然Terminated属性已为Ture，那么在Execute中判断之后，当然就Break了，Execute执行完毕，线程类也正常释放。

或者有人说，TThread可以设FreeOnTerminate属性为True，线程类就能自动释放。除非你的线程执行的任务很简单，不然，还是不要去理会这个属性，一切由你来操作，才能使线程更灵活强大。

接下来的问题是如何使工作线程和主线程很好的通信，很多时候主线程必须得到工作线程的通知，才能做出响应。比如接收邮件，工作线程向服务器收取邮件，收取完毕之后，它得通知主线程收到多少封邮件，主线程才能弹出一个窗口通知用户。

在VCL中，我们可以用两种方法，一种是向主线程中的窗体发送消息，另一种是使用异步事件。第一种方法其实没有第二种来得方便。想想线程类中的OnTerminate事件，这个事件由线程函数的堆栈引起，却在主线程执行。

事实上，真正的线程函数是这个：

function ThreadProc(Thread: TThread): Integer;

函数里面有Thread.Execute，这就是为什么Execute是在其他线程中执行，该方法执行之后，有如下语句：

Thread.DoTerminate;

而线程类的DoTerminate方法里面是

if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate);

显然Synchronize方法使得CallOnTerminate在主线程中执行，而CallOnTerminate里面的代码其实就是：

if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self);

只要Execute方法一执行完就发生OnTerminate事件。不过有一点是必须注意，OnTerminate事件发生后，线程类不一定会释放，只有在FreeOnTerminate为True之后，才会Thread.Free。看一下ThreadProc函数就知道。

依照Onterminate事件，我们可以设计自己的异步事件。

Synchronize方法只能传进一个无参数的方法类型，但我们的事件经常是要带一些参数的，这个稍加思考就可以得到解决，即在线程类中保存参数，触发事件前先设置参数，再调用异步事件，参数复杂的可以用记录或者类来实现。

假设这样，上面的代码每睡一秒，线程即向外面引发一次事件，我们的类可以这样设计：

TSecondEvent=procedure(Second:Integer)ofobject;
TMyThread=class(TThread)
private
FSecond:Integer;
FSecondEvent:TSecondEvent;
procedureCallSecondEvent;
protected
procedureExecute;override;
public
propertySencondEvent:TSecondEventreadFSecondEvent
writeFSecondEvent;
end;

{TMyThread}

procedureTMyThread.CallSecondEvent;
begin
ifAssigned(FSecondEvent)then
FSecondEvent(FSecond);
end;

procedureTMyThread.Execute;
var
i:Integer;
begin
fori:=0to9do
ifnotTerminatedthen
begin
Sleep(1000);
FSecond:=i;
Synchronize(CallSecondEvent);
end
else
Break;
end;

在主窗体中假设我们这样操作线程：

procedureTForm1.Button1Click(Sender:TObject);
begin
MyThread:=TMyThread.Create(true);
MyThread.OnTerminate:=ThreadTerminate;
MyThread.SencondEvent:=SecondEvent;
MyThread.Resume;
end;

procedureTForm1.ThreadTerminate(Sender:TObject);
begin
ShowMessage('ok');
end;

procedureTForm1.SecondEvent(Second:Integer);
begin
Edit1.Text:=IntToStr(Second);
end;

我们将每隔一秒就得到一次通知并在Edit中显示出来。

现在我们已经知道如何正确使用Execute方法，以及如何在主线程与工作线程之间通信了。但问题还没有结束，有一种情况出乎我的意料之外，即如果线程中有一些资源，Execute正在使用这些资源，而主线程要释放这个线程，这个线程在释放的过程中会释放掉资源。想想会不会有问题呢，两个线程，一个在使用资源，一个在释放资源，会出现什么情况呢，

用下面代码来说明：

type
TMyClass=class
private
FSecond:Integer;
public
procedureSleepOneSecond;
end;

TMyThread=class(TThread)
private
FMyClass:TMyClass;
protected
procedureExecute;override;
public
constructorMyCreate(CreateSuspended:Boolean);
destructorDestroy;override;
end;

implementation

{TMyThread}

constructorTMyThread.MyCreate(CreateSuspended:Boolean);
begin
inheritedCreate(CreateSuspended);
FMyClass:=TMyClass.Create;
end;

destructorTMyThread.Destroy;
begin
FMyClass.Free;
FMyClass:=nil;
inherited;
end;

procedureTMyThread.Execute;
var
i:Integer;
begin
fori:=0to9do
FMyClass.SleepOneSecond;
end;

{TMyClass}

procedureTMyClass.SleepOneSecond;
begin
FSecond:=0;
Sleep(1000);
end;

end.

用下面的代码来调用上面的类：

procedureTForm1.Button1Click(Sender:TObject);
begin
MyThread:=TMyThread.MyCreate(true);
MyThread.OnTerminate:=ThreadTerminate;
MyThread.Resume;
end;

procedureTForm1.Button2Click(Sender:TObject);
begin
MyThread.Free;
end;

先点击Button1创建一个线程，再点击Button2释放该类，出现什么情况呢，违法访问，是的，MyThread.Free时，MyClass被释放掉了

FMyClass.Free;

FMyClass:=nil;

而此时Execute却还在执行，并且调用MyClass的方法，当然就出现违法访问。对于这种情况，有什么办法来防止呢，我想到一种方法，即在线程类中使用一个成员，假设为FFinished，在Execute方法中有如下的形式：

FFinished := False;

try

//... ...

finally

FFinished := True;

End;

接着在线程类的Destroy中有如下形式：

While not FFinished do

Sleep(100);

MyClass.Free;

这样便能保证MyClass能被正确释放。

线程是一种很有用的技术。但使用不当，常使人头痛。在CSDN论坛上看到一些人问，我的窗口在线程中调用为什么出错，主线程怎么向其他线程发送消息等等，其实，我们在抱怨线程难用时，也要想想我们使用的方法对不对，只要遵循一些正确的使用规则，线程其实很简单。

后记

上面有一处代码有些奇怪：FMyClass.Free; FMyClass:=nil;如果你只写FMyClass.Free，线程类还不会出现异常，即调用FMyClass.SleepOneSecond不会出错。我在主线程中试了下面的代码

MyClass := TMyClass.Create;

MyClass.SleepOneSecond;

MyClass.Free;

MyClass.SleepOneSecond;

同样也不会出错，但关闭程序时就出错了，如果是这样：

MyClass := TMyClass.Create;

MyClass.SleepOneSecond;

MyClass.Free;

MyThread := TMyThread.MyCreate(true);

MyThread.OnTerminate := ThreadTerminate;

MyThread.Resume;

MyClass.SleepOneSecond;

马上就出错。所以这个和线程类无线，应该是Delphi对于堆栈空间的释放规则，我想MyClass.Free之后，该对象在堆栈上空间还是保留着，只是允许其他资源使用这个空间，所以接着调用下面这一句MyClass.SleepOneSecond就不会出错，当程序退出时可能对堆栈作一些清理导致出错。而如果MyClass.Free之后即创建MyThread，大概MyClass的空间已经被MyThread使用，所以再调用MyClass.SleepOneSecond就出错了。