delphi 线程教学第五节：多个线程同时执行相同的任务
第五节：多个线程同时执行相同的任务
1.锁
设，有一个房间 X ，X为全局变量，它有两个函数 X.Lock 与 X.UnLock;
有如下代码：
X.Lock; 访问资源 P;X.Unlock;现在有A,B两个线程时空都要执行此段代码。
当线程A执行了 X.Lock 之后，在没有执行完 X.Unlock 之前，第二个线程B此时也来执行 X.Lock ，
线程B就会阻塞在 X.Lock 这句代码上。我们可以认为，此时，线程A进入房间，其它线程不准再进入房间。
只能在外面等，直到线程A执行完 X.Unlock 后，线程A退出了房间，此时线程B才可以进入。
线程B进入了房间后，其它线程此时同样不准再进入。
即：多个线程用本段代码“访问资源P”的操作是排队执行的。
2. TMonitor
在 delphi XE2 及以后的版本中，提供了一个方便的锁功能。TMonitor。
它是一个Record, TMonitor.Enter(X); 与 TMoniter.Exit(X); 等效于上面 lock 与 unlock;
X 可以是任何一个 TObject 实例。
本例源码下载(delphi XE8版本)：FooMuliThread.zip
unit uCountThread; interface uses uFooThread; type TCountThread = class; TOnGetNum = function(Sender: TCountThread): boolean of object; //获取 Num 事件。 TOnCounted = procedure(Sender: TCountThread) of object; TCountThread = class(TFooThread) private procedure Count; procedure DoOnCounted; function DoOnGetNum: boolean; public procedure StartThread; override; public Num: integer; Total: integer; OnCounted: TOnCounted; OnGetNum: TOnGetNum; ThreadName: string; end;implementation{ TCountThread }procedure TCountThread.Count;var i: integer;begin // 注意多线程不适合打断点调试。 // 因为一旦在 IDE 中断后，状态全乱了。 // 可以写 Log 或用脑袋想，哈哈。 if DoOnGetNum then // 获取参数 Num begin Total := 0; if Num > 0 then for i := 1 to Num do begin Total := Total + i; sleep(5); //嫌慢就删掉此句。 end; DoOnCounted; // 引发 OnCounted 事件，告知调用者。 ExecProcInThread(Count); // 上节说到在线程时空里执行本句。 end;end;procedure TCountThread.DoOnCounted;begin if Assigned(OnCounted) then OnCounted(self);end;function TCountThread.DoOnGetNum: boolean;begin result := false; if Assigned(OnGetNum) then result := OnGetNum(self);end;procedure TCountThread.StartThread;begin inherited; ExecProcInThread(Count); // 把 Count 过程塞到线程中运行。end;end.unit uFrmMain;interfaceuses Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, Graphics, Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls, uCountThread;type TFrmMain = class(TForm) memMsg: TMemo; edtNum: TEdit; btnWork: TButton; lblInfo: TLabel; procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure FormDestroy(Sender: TObject); procedure btnWorkClick(Sender: TObject); procedure FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean); private { Private declarations } FCo1, FCo2, FCo3: TCountThread; // 定义了3个线程实例 // 以后章节将讲解采用 List 容器来装线程实例。 FBuff: TStringList; FBuffIndex: integer; FBuffMaxIndex: integer; FWorkedCount: integer; procedure DispMsg(AMsg: string); procedure OnThreadMsg(AMsg: string); function OnGetNum(Sender: TCountThread): Boolean; procedure OnCounted(Sender: TCountThread); procedure LockBuffer; procedure UnlockBuffer; procedure LockCount; procedure UnlockCount; public { Public declarations } end;var FrmMain: TFrmMain;implementation{$R *.dfm}{ TFrmMain }procedure TFrmMain.btnWorkClick(Sender: TObject);var s: string;begin btnWork.Enabled := false; FWorkedCount := 0; FBuffIndex := 0; FBuffMaxIndex := FBuff.Count - 1; s := '共' + IntToStr(FBuffMaxIndex + 1) + '个任务,已完成:' + IntToStr(FWorkedCount); lblInfo.Caption := s; FCo1.StartThread; FCo2.StartThread; FCo3.StartThread;end;procedure TFrmMain.DispMsg(AMsg: string);begin memMsg.Lines.Add(AMsg);end;procedure TFrmMain.FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);begin // 防止计算期间退出 LockCount; // 请思考，这里为什么要用 LockCount; CanClose := btnWork.Enabled; if not btnWork.Enabled then DispMsg('正在计算，不准退出!'); UnlockCount;end;procedure TFrmMain.FormCreate(Sender: TObject);begin FCo1 := TCountThread.Create(false); FCo1.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg; FCo1.OnGetNum := self.OnGetNum; FCo1.OnCounted := self.OnCounted; FCo1.ThreadName := '线程1'; FCo2 := TCountThread.Create(false); FCo2.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg; FCo2.OnGetNum := self.OnGetNum; FCo2.OnCounted := self.OnCounted; FCo2.ThreadName := '线程2'; FCo3 := TCountThread.Create(false); FCo3.OnStatusMsg := self.OnThreadMsg; FCo3.OnGetNum := self.OnGetNum; FCo3.OnCounted := self.OnCounted; FCo3.ThreadName := '线程3'; FBuff := TStringList.Create; // 构造一组数据用来测试 FBuff.Add('100'); FBuff.Add('136'); FBuff.Add('306'); FBuff.Add('156'); FBuff.Add('152'); FBuff.Add('106'); FBuff.Add('306'); FBuff.Add('156'); FBuff.Add('655'); FBuff.Add('53'); FBuff.Add('99'); FBuff.Add('157');end;procedure TFrmMain.FormDestroy(Sender: TObject);begin FCo1.Free; FCo2.Free; FCo3.Free;end;procedure TFrmMain.LockBuffer;begin System.TMonitor.Enter(FBuff); // System 是单元名。因为 TMonitor 在 Forms 中也有一个相同的名字。 // 同名的类与函数，就要在前面加单元名称以示区别。end;procedure TFrmMain.LockCount;begin // 任意一个 TObject 就行，所以我用了 btnWork System.TMonitor.Enter(btnWork);end;procedure TFrmMain.OnCounted(Sender: TCountThread);var s: string;begin LockCount; // 此处亦可以用 LockBuffer // 但是，锁不同的对象，宜用不同的锁。 // 每把锁的功能要单一，锁的粒度要最小化。才能提高效率。 s := Sender.ThreadName + ':' + IntToStr(Sender.Num) + '累加和为:'; s := s + IntToStr(Sender.Total); OnThreadMsg(s); inc(FWorkedCount); s := '共' + IntToStr(FBuffMaxIndex + 1) + '个任务,已完成:' + IntToStr(FWorkedCount); TThread.Synchronize(nil, procedure begin lblInfo.Caption := s; end); if FWorkedCount >= FBuffMaxIndex + 1 then begin TThread.Synchronize(nil, procedure begin DispMsg('已计算完成'); btnWork.Enabled := true; // 恢复按钮状态。 end); end; UnlockCount;end;function TFrmMain.OnGetNum(Sender: TCountThread): Boolean;begin LockBuffer; // 将多个线程访问 FBuff 排队。 try if FBuffIndex > FBuffMaxIndex then begin result := false; end else begin Sender.Num := StrToInt(FBuff[FBuffIndex]); result := true; inc(FBuffIndex); end; finally UnlockBuffer; end;end;procedure TFrmMain.OnThreadMsg(AMsg: string);begin TThread.Synchronize(nil, procedure begin DispMsg(AMsg); end);end;procedure TFrmMain.UnlockBuffer;begin System.TMonitor.Exit(FBuff);end;procedure TFrmMain.UnlockCount;begin System.TMonitor.Exit(btnWork);end;end.下一节，我们将学习 List 与泛型。为以后设计其它的更高级与灵活的线程做准备。
