Средства синхронизации потоков

    Возможными вариантами решения проблемами является 4 объекта, которые разработаны специально для синхронизации. Это такие объекты как событие, взаимное исключение, семофор и таймер.

    Помимо этого можно организовать ожидание и других объектов, дескриптор которых используется в основном для иных целей, но может применяться и для ожидания. К ним относятся: процесс, поток, оповещение об изменении в файлой системе и консольный ввод.

    Событие - простейший выбор для задач синхронизации. Класс TEvent (событие) имеет два важных метода: setEvent - перевод объекта в активное состояние и ResetEvent-  перевод в пассивное состояние.

Конструктор события имеет следующий вид:

    constructor Create (Event Attributes: PSecurity Attributes; ManualReset, InitialState: Booiean; const Name: string);

    где параметр initialstate- начальное состояние объекта,

ManualReset- способ его перевода в пассивное состояние. Если этот параметр равен True, событие должно быть переведено в пассивное состояние вручную. Иначе событие сбрасывается по мере того, как стартует хоть один поток, ждавший данный объект.

    Взаимное исключение позволяет владеть ресурсом в данное время одному из потоков. Класс, инкапсулирующий взаимное исключение TMutex.

Конструктор: constructor Create(const Name: string); задает имя создаваемого объекта. Первоначально объект не принадлежит никому.

    Семафор подобен взаимному исключению. Разница между ними состоит в том, что семафор может управлять количеством потоков, имеющим к нему доступ. Семафор устанавливается на максимальное число потоков, к которым разрешен доступ. При достижении количества потоков этого максимума, последующие потоки будут приостановлены.

    В Delphi можно использовать также объект типа критическая секция.

Критические секции подобны взаимным исключениям, однако ,между ними существуют два главных отличия:

    - взаимные исключения в отличие от критических секций могут быть                      

      совместно использованы потоками в различных процессах;

    - если критическая секция принадлежит другому потоку, ожидающий    

      поток блокируется вплоть до освобождения критической секции. В   

      отличие от этого, взаимное исключение разрешает продолжение по  

      истечении тайм-аута.

      Критические секции и взаимные исключения очень схожи. На первый взгляд, выигрыш от использования критической секции вместо взаимного исключения не очевиден. Критические секции более эффективны , чем взаимные исключения, т.к. используют меньше системных ресурсов. Критическая секция всегда ждет столько времени, сколько потребуется; взаимные исключения же могут быть установлены на определенный интервал времени, по истечении которого выполнение продолжается.

    Создание модулей потоков в Delphi

        Для создания дополнительного потока в программах Delphi предназначен специальный модуль - Thread Object. Для его создания используется команда File -> New. При выборе этого модуля Delphi запрашивает имя класса, который будет дочерним для основополагающего класса TThread. Необходимость наследования связана с тем, что класс TThread содержит абстрактный метод Execute, который обязан перекрываться в потомках.

  Файл модуля-потока имеет следующую структуру:

  unit Unit2;

  interface

uses

  Classes;

type

MyThread = class(TThread)

private

Private declarations

protected

procedure Execute; override;

end;

implementatoin

procedure MyThread. Execute;

begin

 Place thread code here

end;

end.

    Программирование потока имеет важное отличие от обычной программы - поток не может использовать методы и свойства визуальных компонентов, которые приводят к изменению внешнего вида программы. Для этого поток обращается к специальному методу Synchronize, с помощью которого осуществляется синхронизация исполнения главного потока с дополнительным. Единственным параметром обращения к этому методу должно быть имя любой процедуры без параметров. Внутри такой процедуры допустимо обращение к методам и свойствам визуальных компонентов.

Свойства и методы потоков

1. Procedure Execute; virtual; abstract; - код, исполняемый в создаваемом потоке TThread.

2. property Terminated: Boolean; -это указание потоку завершиться с возможностью корректно освободить ресурсы.

3. Метод WaitFor  предназначен для синхронизации и позволяет одному потоку дождаться момента, когда завершится другой поток.

4. Свойство Priority позволяет запросить и установить приоритет потоков. Допустимыми значениями приоритета для объектов TThread являются такие значения tridle, tpLowest, tpLower, tpNormai, tpHigher, tpHignest и tpTimeCritical.

5. procedure Synchronize (Method; TThreadMethod); Этот метод относится к секции protected, т.е. может быть вызван только из потомков TThread, Delphi  предоставляет 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.

6. procedure Suspend;

7. Вызов метода Suspend приостанавливает поток, сохраняя возможностью повторного запуска. Метод Suspend приостанавливает поток вне зависимости от кода, который исполняется потоком в данный момент; выполнение продолжается с точки останова.

8. Свойство Suspend позволяет программисту определить, не приостановлен ли поток.

Свойство ReturnValue позволяет узнать и установить значение, возвращаемое потоком его завершении.