我最近玩了一个演示INDY10 TCP/IP 服务器基本功能的开源项目,偶然发现了 INDY 的内部多任务实现及其与 VCL 组件的交互问题。由于 SO 中有许多关于该主题的不同主题,我决定制作一个简单的客户端-服务器应用程序并测试一些建议的解决方案和方法,至少是我理解正确的那些。下面我想总结和回顾一下之前在 SO 上建议的方法,如果可能的话,请听听您对该主题的专家意见。
问题:在基于 indy10 的客户端/服务器应用程序中封装 VCL 以实现线程安全使用。
开发环境描述:Delphi 版本:Delphi® XE2 版本 16.0 INDY 版本 10.5.8.0 OS Windows 7 (32Bit)
如文章中所述([VCL 线程安全吗?])(对不起,我没有足够的声誉来发布链接)当希望在多线程(多任务)中使用任何类型的 VCL 组件时应特别小心应用。VCL 不是线程安全的,但可以以线程安全的方式使用!如何和为什么通常取决于手头的应用程序,但可以尝试概括一下并提出某种通用方法来解决这个问题。首先,与INDY10 的情况一样,不需要显式地并行化他的代码,即创建和执行多个线程,以使VCL 暴露于死锁和数据相互依赖关系。
在每个 sclient-server 应用程序中,服务器必须能够同时处理多个请求,因此 INDY10 内部自然地实现了此功能。这意味着 INDY10 类集负责在内部管理程序的线程创建、执行和销毁过程。
我们的代码暴露于 INDY10 内部工作并因此可能发生线程冲突的最明显的地方是 IdTCPServerExecute(TIdTCPServer onExecute 事件)方法。
自然地,INDY10 提供了确保线程安全的程序流的类(包装器),但由于我没有设法获得关于它们的应用和用法的足够解释,我更喜欢定制的方法。
下面我总结了一种方法(建议的技术基于我在 SO How to use TIdThreadSafe class from Indy10中找到的先前评论)尝试(并且可能成功)处理此问题:
我在下面解决的问题是:如何使特定类“MyClass”ThreadSafe?
主要思想是创建一种封装“MyClass”的包装类,并将尝试按照先进先出原则访问它的线程排队。用于同步的底层对象是 [Windows 的关键部分对象。]。
在客户端-服务器应用程序的上下文中,“MyClass”将包含我们服务器的所有线程不安全功能,因此我们将尝试确保这些过程和功能不会由多个工作线程同时执行。这自然意味着我们的代码失去了并行性,但是由于该方法很简单而且看起来很简单,因此在某些情况下这可能是一种有用的方法。
包装类实现:
constructor TThreadSafeObject<T>.Create(originalObject: T);
begin
tsObject := originalObject; // pass it already instantiated instance of MyClass
tsCriticalSection:= TCriticalSection.Create; // Critical section Object
end;
destructor TThreadSafeObject<T>.Destroy();
begin
FreeAndNil(tsObject);
FreeAndNil(tsCriticalSection);
inherited Destroy;
end;
function TThreadSafeObject<T>.Lock(): T;
begin
tsCriticalSection.Enter;
result:=tsObject;
end;
procedure TThreadSafeObject<T>.Unlock();
begin
tsCriticalSection.Leave;
end;
procedure TThreadSafeObject<T>.FreeOwnership();
begin
FreeAndNil(tsObject);
FreeAndNil(tsCriticalSection);
end;
MyClass 定义:
MyClass = class
public
procedure drawRandomBitmap(abitmap: TBitmap); //Draw Random Lines on TCanvas
function decToBin(i: LongInt): String; //convert decimal number to Bin.
procedure addLineToMemo(aLine: String; MemoFld: TMemo); // output message to TMemo
function randomColor(): TColor;
end;
用法:
由于线程按顺序执行并等待具有关键部分当前所有权的线程完成(tsCriticalSection.Enter; 和 tsCriticalSection.Leave;),因此如果要管理该所有权中继,则需要一个唯一实例是合乎逻辑的TThreadSafeObject(可以考虑使用单例模式)。所以包括:
tsMyclass:= TThreadSafeObject<MyClass>.Create(MyClass.Create);
在 Form.Create 和
tsMyclass.Destroy;
在窗体中。关闭;这里 tsMyclass 是 MyClass 类型的全局变量。
用法:
关于 MyClass 的使用,请尝试以下操作:
with tsMyclass.Lock do
try
addLineToMemo('MemoLine1', Memo1);
addLineToMemo('MemoLine2', Memo1);
addLineToMemo('MemoLine3', Memo1);
finally
// release ownership
tsMyclass.unlock;
end;
,其中 Memo1 是窗体上 TMemo 组件的一个实例。
有了这个,我们应该确保当 tsMyClass 被锁定时发生的任何事情一次只能由一个线程执行。然而,这种方法的一个明显缺点是,由于我只有一个 tsMyclass 实例,即使一个线程试图在 Canvas 上绘制,而另一个线程正在备忘录上写,第一个线程也必须等待第二个完成,只有这样它才能执行它的工作。
我的问题是:
- 上述建议的方法是否正确?我是否仍然没有竞争条件,或者我的代码中有一些“漏洞”,可能会发生数据冲突?
- 一般来说,如何测试他/她的应用程序的线程不安全性?
我想强调的是,上述做法绝不是我自己的做法。它基本上是对2中找到的解决方案的总结。尽管如此,我还是决定再次发帖,试图对该主题进行某种封闭,或者为建议的解决方案提供一种有效性证明。此外,正如他们所说,重复是所有知识之母。