一、CriticalSection(临界区)
临界区"(CriticalSection): 当把一段代码放入一个临界区, 线程执行到临界区时就独占了, 让其他也要执行此代码的线程先等等; 这和前面用的 Lock 和 UnLock 差不多; 使用格式如下:
VarCS: TRTLCriticalSection; { 声明一个 TRTLCriticalSection 结构类型变量; 它应该是全局的 } InitializeCriticalSection(CS); { 初始化 } EnterCriticalSection(CS); { 开始: 轮到我了其他线程走开 } LeaveCriticalSection(CS); { 结束: 其他线程可以来了 } DeleteCriticalSection(CS); { 删除: 注意不能过早删除 } // 也可用 TryEnterCriticalSection 替代 EnterCriticalSection.
Delphi 在 SyncObjs 单元给封装了一个 TCriticalSection 类, 用法差不多
二、等待函数 WaitForSingleObject
function WaitForSingleObject( hHandle: THandle; { 要等待的对象句柄 } dwMilliseconds: DWORD { 等待的时间, 单位是毫秒 } ): DWORD; stdcall; { 返回值如下: } WAIT_OBJECT_ 0 { 等着了 } WAIT_TIMEOUT { 等过了点(你指定的时间), 也没等着 } WAIT_ABANDONED { 好不容易等着了, 但人家还是不让咱执行; 这一般是互斥对象 } // WaitForSingleObject 的第二个参数一般给常数值 INFINITE, 表示一直等下去, 死等.
WaitForSingleObject 等待什么? 在多线程里就是等待另一个线程的结束, 快来执行自己的代码; 不过它可以等待的对象可不止线程; 这里先来一个等待另一个进程结束的例子, 运行效果图:
三、 Mutex (互斥对象)
互斥对象是系统内核对象, 各线程都可以拥有它, 谁拥有谁就能执行;
执行完毕, 用 ReleaseMutex 函数释放拥有权, 以让其他等待的线程使用.
其他线程可用 WaitForSingleObject 函数排队等候(等候也可以理解为排队申请).
ar hMutex: THandle; { 应该先声明一个全局的互斥句柄 } CreateMutex { 建立一个互斥对象 } WaitForSingleObject { 用等待函数排队等候 } ReleaseMutex { 释放拥有权 } CloseHandle { 最后释放互斥对象 } ReleaseMutex、CloseHandle 的参数都是 CreateMutex 返回的句柄, 关键是 CreateMutex 函数 function CreateMutex( lpMutexAttributes: PSecurityAttributes; bInitialOwner: BOOL; { 是否让创建者(此例中是主线程)拥有该互斥对象 } lpName: PWideChar { 可以给此互斥对象取个名字, 如果不要名字可赋值为 nil } ): THandle; { 1、第一个参数前面说过.2、第二个参数在这里一定要是 False, 如果让主线程拥有互斥, 从理论上讲, 得等程序退出后其他线程才有机会; 取值 False 时, 第一个执行的线程将会最先拥有互斥对象, 一旦拥有其他线程就得先等等.3、第三个参数, 如果给个名字, 函数将从系统中寻找是否有重名的互斥对象, 如果有则返回同名对象的存在的句柄; 如果赋值为 nil 将直接创建一个新的互斥对象; 下个例子将会有名字. }
Mutex 作为系统核心对象是可以跨进程的(临界区就不行), 我们可以利用互斥对象禁止程序重复启动.
思路:
先用 OpenMutex 尝试打开一个自定义名称的 Mutex 对象, 如果打开失败说明之前没有这个对象存在;
如果之前没有这个对象, 马上用 CreateMutex 建立一个, 此时的程序应该是第一次启动;
再重复启动时, 那个 OpenMutex 就有结果了, 然后强制退出.
最后在程序结束时用 CloseHandle 释放 Mutex 对象.
function OpenMutex( dwDesiredAccess: DWORD; { 打开权限 } bInheritHandle: BOOL; { 能否被当前程序创建的进程继承 } pName: PWideChar { Mutex 对象的名称 } ): THandle; stdcall; { 成功返回 Mutex 的句柄; 失败返回 0 }
注意, 这里的 CreateMutex 函数应该有个名了, 因为 OpenMutex 要用到;
另外, CreateMutex 的第二个参数已经不重要了(也就是 True 和 False 都行), 因为这里是用其名称来判断的.
var hMutex: THandle; const NameMutex = ' MyMutex ' ; procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin if OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS, False, NameMutex) <> 0 then begin ShowMessage( ' 该程序已启动 ' ); Application.Terminate; end ; hMutex : = CreateMutex( nil , False, NameMutex); end ;
四、Semaphore (信号对象)
之前已经有了两种多线程的同步方法:
CriticalSection(临界区) 和 Mutex(互斥), 这两种同步方法差不多, 只是作用域不同;
CriticalSection(临界区) 类似于只有一个蹲位的公共厕所, 只能一个个地进;
Mutex(互斥) 对象类似于接力赛中的接力棒, 某一时刻只能一个人持有, 谁拿着谁跑.
什么是 Semaphore(信号或叫信号量)呢?
譬如到银行办业务、或者到车站买票, 原来只有一个服务员, 不管有多少人排队等候, 业务只能一个个地来.
假如增加了业务窗口, 可以同时受理几个业务呢?
这就类似与 Semaphore 对象, Semaphore 可以同时处理等待函数(如: WaitForSingleObject)申请的几个线程.
Semaphore 的工作思路如下:
1、首先要通过 CreateSemaphore(安全设置, 初始信号数, 信号总数, 信号名称) 建立信号对象;
参数四: 和 Mutex 一样, 它可以有个名称, 也可以没有, 本例就没有要名称(nil); 有名称的一般用于跨进程.
参数三: 信号总数, 是 Semaphore 最大处理能力, 就像银行一共有多少个业务窗口一样;
参数二: 初始信号数, 这就像银行的业务窗口很多, 但打开了几个可不一定, 如果没打开和没有一样;
参数一: 安全设置和前面一样, 使用默认(nil)即可.
2、要接受 Semaphore 服务(或叫协调)的线程, 同样需要用等待函数(如: WaitForSingleObject)排队等候;
3、当一个线程使用完一个信号, 应该用 ReleaseSemaphore(信号句柄, 1, nil) 让出可用信号给其他线程;
参数三: 一般是 nil, 如果给个数字指针, 可以接受到此时(之前)总共闲置多少个信号;
参数二: 一般是 1, 表示增加一个可用信号;
如果要增加 CreateSemaphore 时的初始信号, 也可以通过 ReleaseSemaphore.
4、最后, 作为系统内核对象, 要用 CloseHandle 关闭.
另外, 在 Semaphore 的总数是 1 的情况下, 就和 Mutex(互斥) 一样了.
var f: Integer; { 用这个变量协调一下各线程输出的位置 } hSemaphore: THandle; { 信号对象的句柄 } function MyThreadFun(p: Pointer): DWORD; stdcall; var i,y: Integer; begin Inc(f); y : = 20 * f; if WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE) = WAIT_OBJECT_ 0 then begin for i : = 0 to 1000 do begin Form1.Canvas.Lock; Form1.Canvas.TextOut( 20 , y, IntToStr(i)); Form1.Canvas.Unlock; Sleep( 1 ); { 以免 Canvas 忙不过来 } end ; end ; ReleaseSemaphore(hSemaphore, 1 , nil ); Result : = 0 ; end ; procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var ThreadID: DWORD; begin { 不知是不是之前创建过 Semaphore 对象, 假如有先关闭 } CloseHandle(hSemaphore); { 创建 Semaphore 对象 } hSemaphore : = CreateSemaphore( nil , StrToInt(Edit1.Text), 5 , nil ); Self.Repaint; f : = 0 ; CreateThread( nil , 0 , @MyThreadFun, nil , 0 , ThreadID); CreateThread( nil , 0 , @MyThreadFun, nil , 0 , ThreadID); CreateThread( nil , 0 , @MyThreadFun, nil , 0 , ThreadID); CreateThread( nil , 0 , @MyThreadFun, nil , 0 , ThreadID); CreateThread( nil , 0 , @MyThreadFun, nil , 0 , ThreadID); end ; procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject); begin CloseHandle(hSemaphore); end ;