Delphi下几种线程同步

总结一下Windows常用的几种线程同步技术。

1.Critical Sections（临界段），源代码中如果有不能由两个或两个以上线程同时执行的部分，可以用临界段来使这部分的代码执行串行化。它只能在一个独立的进程或一个独立的应用程序中使用。使用方法如下：
//在窗体创建中
InitializeCriticalSection(Critical1)
//在窗体销毁中
DeleteCriticalSection(Critical1)
//在线程中
EnterCriticalSection(Critical1)
……保护的代码
LeaveCriticalSection(Critical1)

2.Mutex（互 斥对象），是用于串行化访问资源的全局对象。我们首先设置互斥对象，然后访问资源，最后释放互斥对象。在设置互斥对象时，如果另一个线程（或进程）试图设 置相同的互斥对象，该线程将会停下来，直到前一个线程（或进程）释放该互斥对象为止。注意它可以由不同应用程序共享。使用方法如下：
//在窗体创建中
hMutex:=CreateMutex(nil,false,nil)
//在窗体销毁中
CloseHandle(hMutex)
//在线程中
WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE)
……保护的代码
ReleaseMutex(hMutex)

3.Semaphore（信号量），它与互斥对象相似，但它可以计数。例如可以允许一个给定资源同时同时被三个线程访问。其实Mutex就是最大计数为一的Semaphore。使用方法如下：
//在窗体创建中
hSemaphore:=CreateSemaphore(nil,lInitialCount,lMaximumCount,lpName)
//在窗体销毁中
CloseHandle(hSemaphore)
//在线程中
WaitForSingleObject(hSemaphore,INFINITE)
……保护的代码
ReleaseSemaphore(hSemaphore, lReleaseCount, lpPreviousCount)

4.还可以使用Delphi中的TcriticalSection这个VCL对象，它的定义在Syncobjs.pas中。

当你开发多线程应用时，并且多个线程同时访问一个共享资源或数据时，你需要考虑线程同步的问题了。

 5.CreateEvent也可以用于同步

delphi中多线程同步的一些方法[转]

当 有多个线程的时候，经常需要去同步这些线程以访问同一个数据或资源。例如，假设有一个程序，其中一个线程用于把文件读到内存，而另一个线程用于统计文件中 的字符数。当然，在把整个文件调入内存之前，统计它的计数是没有意义的。但是，由于每个操作都有自己的线程，操作系统会把两个线程当作是互不相干的任务分 别执行，这样就可能在没有把整个文件装入内存时统计字数。为解决此问题，你必须使两个线程同步工作。 
存在一些线程同步地址的问题，Win32提供了许多线程同步的方式。在本节你将看到使用临界区、 互斥、信号量和事件来解决线程同步的问题。 

1. 临界区
临界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区，就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内，另一个线程在第一个线程处理完之前是不会被执行的。 
在使用临界区之前，必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。 
其 声明如下：      procedure InitializeCriticalSection(varlpCriticalSection参数是一个 TRTLCriticalSection类型的记录，并且是变参。至于TRTLCriticalSection 是如何定义的，这并不重要，因为很少需要 查看这个记录中的具体内容。只需要在lpCriticalSection中传递未初始化的记录，InitializeCriticalSection() 过程就会填充这个记录。 
注 意Microsoft故意隐瞒了TRTLCriticalSection的细节。因为，其内容在不同的硬件平台上是不同的。在基于Intel的平台 上，TRTLCriticalSection包含一个计数器、一个指示当前线程句柄的域和一个系统事件的句柄。在Alpha平台上，计数器被替换为一种 Alpha-CPU 数 据结构，称为spinlock。在记录被填充后，我们就可以开始创建临界区了。这时我们需要用EnterCriticalSection()和 LeaveCriticalSection()来封装代码块。这两个过程的声明如 下：     procedure EnterCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall; 
procedure LeaveCriticalSection(var正如你所想的，参数lpCriticalSection就是由InitializeCriticalSection()填充的记录。 
当你不需要TRTLCriticalSection记录时，应当调用DeleteCriticalSection()过程，下面是它的声明： procedure DeleteCriticalSection(var

2. 互斥
互斥非常类似于临界区，除了两个关键的区别：首先，互斥可用于跨进程的线程同步。其次，互斥能被赋予一个字符串名字，并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。 
提示临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时，要用1 0 ~ 1 5个时间片，而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。 
可以调用函数CreateMutex ( )来创建一个互斥量。下面是函数的声明： function
lpMutexAttributes 参数为一个指向TSecurityAttributtes记录的指针。此参数通常设为0，表示默认的安全属性。bInitalOwner参数表示创建互斥 对象的线程是否要成为此互斥对象的拥有者。当此参数为False时， 表示互斥对象没有拥有者。 
lpName参数指定互斥对象的名称。设为nil表示无命名，如果参数不是设为nil，函数会搜索是否有同名的互斥对象存在。如果有，函数就会返回同名互斥对象的句柄。否则，就新创建一个互斥对象并返回其句柄。 
当使用完互斥对象时，应当调用CloseHandle()来关闭它。 

在程序中使用WaitForSingleObject()来防止其他线程进入同步区域的代码。此函数声明如下： function

这 个函数可以使当前线程在dwMilliseconds指定的时间内睡眠，直到hHandle参数指定的对象进入发信号状态为止。一个互斥对象不再被线程拥 有时，它就进入发信号状态。当一个进程要终止时，它就进入发信号状态。dwMilliseconds参数可以设为0，这意味着只检查hHandle参数指 定的对象是否处于发信号状态，而后立即返回。dwMilliseconds参数设为INFINITE，表示如果信号不出现将一直等下去。 
这个函数的返回值如下 
WaitFor SingleObject()函数使用的返回值 
返回值 含义 
WAIT_ABANDONED 指定的对象是互斥对象，并且拥有这个互斥对象的线程在没有释放此对象之前就已终止。此时就称互斥对象被抛弃。这种情况下，这个互斥对象归当前线程所有，并把它设为非发信号状态 
WAIT_OBJECT_0 指定的对象处于发信号状态 
WAIT_TIMEOUT 等待的时间已过，对象仍然是非发信号状态再次声明，当一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用 WaitForSingleObject()函数的线程就成为该互斥对象的拥有者，此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex() 函数并传递一个互斥对象的句柄作为参数时，这种拥有关系就被解除，互斥对象重新进入发信号状态。 
注 意除WaitForSingleObject()函数外，你还可以使用WaitForMultipleObject()和 MsgWaitForMultipleObject()函数，它们可以等待几个对象变为发信号状态。这两个函数的详细情况请看Win32 API联机文 档。 

3. 信号量
另一种使线程同步的技术是使用信号量对象。它是在互斥的基础上建立的，但信号量增加了资源计数的功能，预定数目的线程允许同时进入要同步的代码。可以用CreateSemaphore()来创建一个信号量对象，其声明如下： function
和CreateMutex()函数一样，CreateSemaphore()的第一个参数也是一个指向TSecurityAttribute s记录的指针，此参数的缺省值可以设为nil。 
lInitialCount 参数用来指定一个信号量的初始计数值，这个值必须在0和lMaximumCount之间。此参数大于0，就表示信号量处于发信号状态。当调用 WaitForSingleObject()函数(或其他函数)时，此计数值就减1。当调用ReleaseSemaphore()时，此计数值加1。 
参数lMaximumCount指定计数值的最大值。如果这个信号量代表某种资源，那么这个值代表可用资源总数。 
参数lpName用于给出信号量对象的名称，它类似于CreateMutex()函数的lpName参数。 

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★★★关于线程同步： 
Synchronize()是在一个隐蔽的窗口里运行，如果在这里你的任务很繁忙，你的主窗口会阻塞掉；Synchronize()只是将该线程的代码放到主线程中运行，并非线程同步。 

临 界区是一个进程里的所有线程同步的最好办法，他不是系统级的，只是进程级的，也就是说他可能利用进程内的一些标志来保证该进程内的线程同步，据 Richter说是一个记数循环；临界区只能在同一进程内使用；临界区只能无限期等待，不过2k增加了TryEnterCriticalSection函 数实现0时间等待。 

互 斥则是保证多进程间的线程同步，他是利用系统内核对象来保证同步的。由于系统内核对象可以是有名字的，因此多个进程间可以利用这个有名字的内核对象保证系 统资源的线程安全性。互斥量是Win32 内核对象，由操作系统负责管理；互斥量可以使用WaitForSingleObject实现无限等待，0时间等 待和任意时间等待。

1. 临界区
临 界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区，就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内，另一个线程在第一个线程处 理完之前是不会被执行的。在使用临界区之前，必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。 
在第一个线程调用了EnterCriticalSection()之后，所有别的线程就不能再进入代码块。下一个线程要等第一个线程调用LeaveCriticalSection()后才能被唤醒。 

2. 互斥
互斥非常类似于临界区，除了两个关键的区别：首先，互斥可用于跨进程的线程同步。其次，互斥能被赋予一个字符串名字，并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。 
提示：临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时，要用10 ~ 15个时间片，而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。 
当 一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用WaitForSingleObject()函数的线程就成为该互斥对象的拥有者， 此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex()函数并传递一个互斥对象的句柄作为参数时，这种拥有关系就被解除，互斥对象重新进入 发信号状态。 
可以调用函数CreateMutex()来创建一个互斥量。当使用完互斥对象时，应当调用CloseHandle()来关闭它。 

3. 信号量
另一种使线程同步的技术是使用信号量对象。它是在互斥的基础上建立的，但信号量增加了资源计数的功能，预定数目的线程允许同时进入要同步的代码。可以用CreateSemaphore()来创建一个信号量对象， 
因为只允许一个线程进入要同步的代码，所以信号量的最大计数值(lMaximumCount)要设为1。ReleaseSemaphore()函数将使信号量对象的计数加1； 
记住，最后一定要调用CloseHandle()函数来释放由CreateSemaphore()创建的信号量对象的句柄。 

★★★WaitForSingleObject函数的返值： 
WAIT_ABANDONED指定的对象是互斥对象，并且拥有这个互斥对象的线程在没有释放此对象之前就已终止。此时就称互斥对象被抛弃。这种情况下，这个互斥对象归当前线程所有，并把它设为非发信号状态； 
WAIT_OBJECT_0 指定的对象处于发信号状态； 
WAIT_TIMEOUT等待的时间已过，对象仍然是非发信号状态； 

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VCL支持三种技术来达到这个目的： 
（2） 使用critical区 
如 果对象没有提高内置的锁定功能，需要使用critical区，Critical区在同一个时间只也许一个线程进入。为了使用Critical区，产生一个 TCriticalSection全局的实例。TcriticalSection有两个方法，Acquire(阻止其他线程执行该区域)和 Release(取消阻止) 

　　每个Critical区是与你想要保护的全局内存相关联。每个访问全局内存的线程必须首先使用Acquire来保证没有其他线程使用它。完成以后，线程调用Release方法，让其他线程也可以通过调用Acquire来使用这块全局内存。 

　 　警告：Critical区只有在所有的线程都使用它来访问全局内存，如果有线程直接调用内存，而不通过Acquire，会造成同时访问的问题。例 如：LockXY是一个全局的Critical区变量。任何一个访问全局X, Y的变量的线程，在访问前，都必须使用 Acquire LockXY.Acquire; { lock out other threads }
try
Y := sin(X); 
finally
LockXY.Release; 
end临界区主要是为实现线程之间同步的，但是使用的时候注意，一定要在用此临界对象同步的线程之外建立该对象（一般在主线程中建立临界对象）。 

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线程同步使用临界区，进程同步使用互斥对象。 

Delphi中封装了临界对象。对象名为TCriticalSection，使用的时候只要在主线程当中建立这个临界对象（注意一定要在需要同步的线程之外建立这个对象）。具体同步的时候使用Lock和Unlock即可。 
而 进程间同步建立互斥对象，则只需要建立一个互斥对象CreateMutex. 需要同步的时候只需要 WaitForSingleObject(mutexhandle, INFINITE) unlock的时候只需要 ReleaseMutex(mutexhandle);即可。 

有 很多方法, 信号灯, 临界区, 互斥对象,此外, windows下还可以用全局原子,共享内存等等. 在windows体系中, 读写一个8位整数时 原子的, 你可以依靠这一点完成互斥的方法. 对于能够产生全局名称的方法能够可以在进程间同步上(如互斥对象), 也可以用在线程间同步上;不能够产生 全局名称的方法(如临界区)只能用在线程间同步上.

 

CreateEvent的用法

HANDLE     CreateEvent(   
        LPSECURITY_ATTRIBUTES     lpEventAttributes,     //     SD   
        BOOL     bManualReset,                                                 //     reset     type   
        BOOL     bInitialState,                                               //     initial     state   
        LPCTSTR     lpName                                                         //     object     name   
    );   
    该函数创建一个Event同步对象,并返回该对象的Handle   
    
    lpEventAttributes     一般为NULL   
    bManualReset               创建的Event是自动复位还是人工复位     ,如果true,人工复位,   
    一旦该Event被设置为有信号,则它一直会等到ResetEvent()API被调用时才会恢复   
    为无信号.     如果为false,Event被设置为有信号,则当有一个wait到它的Thread时,   
    该Event就会自动复位,变成无信号.   
    bInitialState             初始状态,true,有信号,false无信号   
    lpName                           Event对象名   
    
    一个Event被创建以后,可以用OpenEvent()API来获得它的Handle,用CloseHandle()   
    来关闭它,用SetEvent()或PulseEvent()来设置它使其有信号,用ResetEvent()   
    来使其无信号,用WaitForSingleObject()或WaitForMultipleObjects()来等待   
    其变为有信号.   
    
    PulseEvent()是一个比较有意思的使用方法,正如这个API的名字,它使一个Event   
    对象的状态发生一次脉冲变化,从无信号变成有信号再变成无信号,而整个操作是原子的.   
    对自动复位的Event对象,它仅释放第一个等到该事件的thread（如果有),而对于   
    人工复位的Event对象,它释放所有等待的thread.