Глава 14

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.