Особенности разработки модулей-потоков

Современные операционные системы Windows 32 обеспечивают не только многозадачность, т. е. возможность параллельной работы нескольких программ, но и многопоточность, когда в рамках одной программы организуется несколько параллельно выполняемых фрагментов (потоков), каждый из которых конкурирует с другими потоками за наиболее важный ресурс - время центрального процессора. В многопоточном режиме время ЦП выделяется для каждого процесса небольшими порциями (квантами), по истечении этого времени управление передается другому потоку и т. д. до тех пор, пока потоки не закончат свою работу. В любой работающей программе организуется как минимум один поток для команд программы. С помощью объектов класса TThread программа может создать дополнительные потоки для проведения некоторой фоновой работы (например, текстовый процессор Word создает дополнительные потоки для проверки правильности орфографии, разбивки на страницы, печати документа и т. п.).

Для создания дополнительного потока в программах Delphi предназначен специальный модуль потока в репозитории он обозначен пиктограммой Thread Obiecll). 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, собственно, и должен исполняться в рамках нового потока и который, следовательно, обязан перекрываться в потомках.

После указания имени дочернего класса Delphi раскрывает дополнительный модуль с обширным комментарием и заготовкой для дочернего класса.

Например (с соответствующим переводом):

unit Unit1; 

  
interface 

  
uses Classes; 

  
type 
  MyThread = class (TThread) 

  
private 
{ Private declarations } protected 

  
procedure Execute; override; 

   
end; 


implementation

{Важно: Методы и свойства объектов из библиотеки визуальных компонентов могут использоваться только в рамках вызова метода Synchronize, например:

Synchronize(UpdateCaption);

где метод UpdateCaption должен быть подобен такому

procedure MyThread.UpdateCaption; 

  
begin 
   Formi.Caption := 'Новый текст метки'; 
end; } 
( MyThread } 
procedure MyThread.Execute; 
begin 
   { Пожалуйста, поместите код потока в этом месте } 
end; 
end.

Программирование потока ничем не отличается от программирования обычной программы за одним важным исключением: поток не должен использовать методы и свойства визуальных компонен тов, которые приводят к изменению внешнего вида программа Точнее, он может это делать только при обращении к специальному методу synchronize, с помощью которого осуществляется синхронизация исполнения главного потока программы с дополнительным потоком.

Для иллюстрации приемов работы с потоком создадим программу, которая будет непрерывно обновлять содержимое многострочного редактора и при этом осуществлять математические вычисления.

Для ее создания сначала на пустую форму поместите панель TPpanel, очистите ее свойство caption и поместите в Align значение аlRight - эта панель предназначена для размещения редактора TSpinEdit, кнопки TButton и индикатора TGauge и всегда должна располагаться в правой части окна программы. Поместите на панель перечисленные компоненты так, как это показано на рисунке (компоненты TSpinEdit и TGuage находятся на странице samples палитры компонентов).

Установите в свойство SpinEditl.Value 3начение 2, присвойте свойству Gaugel. Kind значение gkPie, Gaugel. BorderStyle-bsNone и Button1.Caption - 'Квадрат'.

На свободное место формы положите компонент TMemo и установите для него в свойство Align значение alСlient, а свойство Name- 'mmOutput'.

Теперь создадим обработчик события Button1.Click: при нажатии на кнопку вначале содержимое редактора SpinEdit1 возводится в квадрат до тех пор, пока отображаемое в нем значение не слишком большим (больше 10 +1233 ). В этот момент надпись на кнопке меняется на "корень", а нажатие на нее вычисляет корень квадратный ИЗ величины SpinEdit1.

Дважды щелкните по кнопке Button1и напишите такой код:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject) ; 
begin 
  if Tag=0 then 
    begin 
      SpinEditl.Text := Float-ToStr(sqr(StrToPloat(SpinEditl.Text))) ; 
      if StrToFloat(SpinEditl.Text) > 1el233 then 
        begin 
          Tag := 1; 
          Buttoni.Caption := 'Корень' 
        end 
    end 
  else 
    begin 
      SpinEditl.Text := FloatToStr(sqrt(StrToFloat(SpinEditl.Text))) ; 
      if StrToFloat(SpinEditl.Text) < 2 then 
        begin 
          SpinEditl.Value := 2; 
          Tag := 0; 
          Button1.Caption := 'Квадрат' 
        end 
    end 
end;

Таким образом, главный код программы связан с извлечением корня или возведением в квадрат величины, записанной в редакторе

SpinEditl.

Теперь создадим модуль потока, в методе Execute которого будем непрерывно формировать по 100 строк в редакторе mmOutput и показывать процент заполнения редактора с помощью индикатора Gaugel.

Выберите пиктограмму модуля потока в окне репозитория Delphi и дайте наследнику класса Thread имя ThreadDemo. Окончательный текст модуля потока представлен ниже.

unit Unit2; 

  
interface 

  
uses Classes; 

   
type 
  ThreadDemo = class (TThread) private 

  
{ Private declarations } 
protected 
   S : String; 
   N: Integer; 

  
procedure UpdateMemo; 
procedure UpdateGauge; 
procedure Execute; override; 
end; 


var 
  TDemo: ThreadDemo; 
implementation 

  
uses Uniti,SysUtils; 

  
Important: Methods and properties of objects in VCL can only re used .in a method called using Synchronize, for example, 

  
Synchronize(UpdateCaption); 

  
and UpdateCaption could look like, 

  
procedure ThreadDemo.UpdateCaption; 

  
begin 
   Formi.Caption := 'Updated in a thread'; 
end; } 

  
ThreadDemo } 

  
procedure ThreadDemo.Execute; 

  
var 
  j, k: Integer; 
begin 
   repeat 
     S:=''; 
     Synchronize(UpdateMemo); 
     for k := 0 to 99 do 
       begin 
         N := k; 
         S : = ' ' ; 
         for j := 1 to 20 do 
            S := S+FormatFloat('00',k), Synchronize(UpdateMemo) ; 
         Synchronize(UpdateGauge) 
       end; 


   until False 
end; 

   
Procedure ThreadDemo.UpdateMemo; 
begin 
   with .Form1.mmOutput.Lines do 
     if S=' ' then Clear 
     else Add(S) 
end; 

  
Procedure ThreadDemo.UpdateGauge; 
begin 
   Form1.Gaugel.Progress := N 
end; 
end.

Если вы запустите таким способом подготовленную программу, то ничего не произойдет - ведь мы еще не запустили поток. Чтобы сделать это, добавьте в модуле Unit1 главной формы ссылку uses Unit1, раскройте в окне Инспектора объектов список компонентов, выберите компонент Form1 и на его странице Event дважды щелкните по свойству onActivate, чтобы создать такой обработчик этого события:

procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject); 
begin 
    TDemo := ThreadDemo.Create (False), 
end;

Вот так просто запускается дополнительный поток - мы инициируем объект TDemo, передавая в его Консруктор ThreadDemo.Create единственный параметр False (этот параметр показывает, должен ли вновь созданный поток 'спать' - True или он обязан немедленно начать работу - False). Программа в любой момент может приостановить работу потока, присвоив его свойству suspended значение True, и продолжить его выполнение, присвоив этому свойству значение False. Обратите внимание - метод Execute потока вынесен в секцию protected и поэтому недоступен из основного модуля. Выполнение этого метода начинается автоматически, как только свойство suspended примет значение False.

Для обращения к свойствам и методам визуальных компонентов формы Form1 предназначен специальный метод потока Synchronize. Единственным параметром обращения к этому методу должно быть имя любой потоковой процедуры без параметров. Внутри такой процедуры разрешается обращаться к методам и свойствам визуальных компонентов. В нашем потоке две такие процедуры - UрdateMemo и updateGuage. В первой строка s добавляется к содержимому редактора mmoutput, во втором - глобальная переменная n присваивается свойству progress индикатора Gauge1. Поскольку эти процедуры не могут иметь параметров, для управления их работой приходится использовать глобальные переменные S и N.