Delphi中的线程类

港事唔港非 發表於 2020-9-2 15:53:00

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Delphi中有一个线程类TThread是用来实现多线程编程的，这个绝大多数Delphi书藉都有说到，但基本上都是对
TThread类的几个成员作一简单介绍，再说明一下Execute的实现和Synchronize的用法就完了。然而这并不是多线程编 程的全部，我写此文的目的在于对此作一个补充。
线程本质上是进程中一段并发运行的代码。一个进程至少有一个线程，即所谓的主线程。同时还可以有多个子线程。 当一个进程中用到超过一个线程时，就是所谓的“多线程”。 那么这个所谓的“一段代码”是如何定义的呢？其实就是一个函数或过程（对Delphi而言）。 如果用Windows API来创建线程的话，是通过一个叫做CreateThread的API函数来实现的，它的定义为： HANDLE CreateThread(     LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,     DWORD dwStackSize,     LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,     LPVOID lpParameter,     DWORD dwCreationFlags,     LPDWORD lpThreadId );
其各参数如它们的名称所说，分别是：线程属性（用于在NT下进行线程的安全属性设置，在9X下无效），堆栈大小， 起始地址，参数，创建标志（用于设置线程创建时的状态），线程ID，最后返回线程Handle。其中的起始地址就是线 程函数的入口，直至线程函数结束，线程也就结束了。
因为CreateThread参数很多，而且是Windows的API，所以在C Runtime Library里提供了一个通用的线程函数（理论上 可以在任何支持线程的OS中使用）： unsigned long _beginthread(void (_USERENTRY *__start)(void *), unsigned __stksize, void *__arg);
Delphi也提供了一个相同功能的类似函数： function BeginThread(     SecurityAttributes: Pointer;     StackSize: LongWord;     ThreadFunc: TThreadFunc;     Parameter: Pointer;     CreationFlags: LongWord;     var ThreadId: LongWord ): Integer;
 
这三个函数的功能是基本相同的，它们都是将线程函数中的代码放到一个独立的线程中执行。线程函数与一般函数的 最大不同在于，线程函数一启动，这三个线程启动函数就返回了，主线程继续向下执行，而线程函数在一个独立的线 程中执行，它要执行多久，什么时候返回，主线程是不管也不知道的。 正常情况下，线程函数返回后，线程就终止了。但也有其它方式：
Windows API： VOID ExitThread( DWORD dwExitCode );
C Runtime Library： void _endthread(void);
Delphi Runtime Library： procedure EndThread(ExitCode: Integer);
为了记录一些必要的线程数据（状态/属性等），OS会为线程创建一个内部Object，如在Windows中那个Handle便是这 个内部Object的Handle，所以在线程结束的时候还应该释放这个Object。
虽然说用API或RTL(Runtime Library)已经可以很方便地进行多线程编程了，但是还是需要进行较多的细节处理，为此 Delphi在Classes单元中对线程作了一个较好的封装，这就是VCL的线程类：TThread 使用这个类也很简单，大多数的Delphi书籍都有说，基本用法是：先从TThread派生一个自己的线程类（因为TThread 是一个抽象类，不能生成实例），然后是Override抽象方法：Execute（这就是线程函数，也就是在线程中执行的代码 部分），如果需要用到可视VCL对象，还需要通过Synchronize过程进行。关于之方面的具体细节，这里不再赘述，请 参考相关书籍。
本文接下来要讨论的是TThread类是如何对线程进行封装的，也就是深入研究一下TThread类的实现。因为只是真正地 了解了它，才更好地使用它。 下面是DELPHI7中TThread类的声明（本文只讨论在Windows平台下的实现，所以去掉了所有有关Linux平台部分的代码 ）：
TThread = class private     FHandle: THandle;     FThreadID: THandle;     FCreateSuspended: Boolean;     FTerminated: Boolean;     FSuspended: Boolean;     FFreeOnTerminate: Boolean;     FFinished: Boolean;     FReturnValue: Integer;     FOnTerminate: TNotifyEvent;     FSynchronize: TSynchronizeRecord;     FFatalException: TObject;     procedure CallOnTerminate;     class procedure Synchronize(ASyncRec: PSynchronizeRecord); overload;     function GetPriority: TThreadPriority;     procedure SetPriority(Value: TThreadPriority);     procedure SetSuspended(Value: Boolean); protected     procedure CheckThreadError(ErrCode: Integer); overload;     procedure CheckThreadError(Success: Boolean); overload;     procedure DoTerminate; virtual;     procedure Execute; virtual; abstract;     procedure Synchronize(Method: TThreadMethod); overload;     property ReturnValue: Integer read FReturnValue write FReturnValue;     property Terminated: Boolean read FTerminated; public     constructor Create(CreateSuspended: Boolean);     destructor Destroy; override;     procedure AfterConstruction; override;     procedure Resume;     procedure Suspend;     procedure Terminate;     function WaitFor: LongWord;     class procedure Synchronize(AThread: TThread; AMethod: TThreadMethod); overload;     class procedure StaticSynchronize(AThread: TThread; AMethod: TThreadMethod);     property FatalException: TObject read FFatalException;     property FreeOnTerminate: Boolean read FFreeOnTerminate write FFreeOnTerminate;     property Handle: THandle read FHandle;     property Priority: TThreadPriority read GetPriority write SetPriority;     property Suspended: Boolean read FSuspended write SetSuspended;     property ThreadID: THandle read FThreadID;     property OnTerminate: TNotifyEvent read FOnTerminate write FOnTerminate; end;
TThread类在Delphi的RTL里算是比较简单的类，类成员也不多，类属性都很简单明白，本文将只对几个比较重要的类 成员方法和唯一的事件：OnTerminate作详细分析。 首先就是构造函数： constructor TThread.Create(CreateSuspended: Boolean); begin     inherited Create;     AddThread;     FSuspended := CreateSuspended;     FCreateSuspended := CreateSuspended;     FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadProc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID);     if FHandle = 0 then         raise EThread.CreateResFmt(@SThreadCreateError, ); end; 虽然这个构造函数没有多少代码，但却可以算是最重要的一个成员，因为线程就是在这里被创建的。 在通过Inherited调用TObject.Create后，第一句就是调用一个过程：AddThread，其源码如下： procedure AddThread; begin     InterlockedIncrement(ThreadCount); end;
同样有一个对应的RemoveThread： procedure RemoveThread; begin     InterlockedDecrement(ThreadCount); end; 它们的功能很简单，就是通过增减一个全局变量来统计进程中的线程数。只是这里用于增减变量的并不是常用的 Inc/Dec过程，而是用了InterlockedIncrement/InterlockedDecrement这一对过程，它们实现的功能完全一样，都是 对变量加一或减一。但它们有一个最大的区别，那就是InterlockedIncrement/InterlockedDecrement是线程安全的。 即它们在多线程下能保证执行结果正确，而Inc/Dec不能。或者按操作系统理论中的术语来说，这是一对“原语”操作。
以加一为例来说明二者实现细节上的不同： 一般来说，对内存数据加一的操作分解以后有三个步骤： 1、从内存中读出数据 2、数据加一 3、存入内存 现在假设在一个两个线程的应用中用Inc进行加一操作可能出现的一种情况： 1、线程A从内存中读出数据（假设为3） 2、线程B从内存中读出数据（也是3） 3、线程A对数据加一（现在是4） 4、线程B对数据加一（现在也是4） 5、线程A将数据存入内存（现在内存中的数据是4） 6、线程B也将数据存入内存（现在内存中的数据还是4，但两个线程都对它加了一，应该是5才对，所以这里出现了 错误的结果）
 
而用InterlockIncrement过程则没有这个问题，因为所谓“原语”是一种不可中断的操作，即操作系统能保证在一个 “原语”执行完毕前不会进行线程切换。所以在上面那个例子中，只有当线程A执行完将数据存入内存后，线程B才可 以开始从中取数并进行加一操作，这样就保证了即使是在多线程情况下，结果也一定会是正确的。
前面那个例子也说明一种“线程访问冲突”的情况，这也就是为什么线程之间需要“同步”（Synchronize），关于这 个，在后面说到同步时还会再详细讨论。
说到同步，有一个题外话：加拿大滑铁卢大学的教授李明曾就Synchronize一词在“线程同步”中被译作“同步”提出 过异议，个人认为他说的其实很有道理。在中文中“同步”的意思是“同时发生”，而“线程同步”目的就是避免这 种“同时发生”的事情。而在英文中，Synchronize的意思有两个：一个是传统意义上的同步（To occur at the same time），另一个是“协调一致”（To operate in unison）。在“线程同步”中的Synchronize一词应该是指后面一种 意思，即“保证多个线程在访问同一数据时，保持协调一致，避免出错”。不过像这样译得不准的词在IT业还有很多 ，既然已经是约定俗成了，本文也将继续沿用，只是在这里说明一下，因为软件开发是一项细致的工作，该弄清楚的 ，绝不能含糊。
扯远了，回到TThread的构造函数上，接下来最重要就是这句了： FHandle := BeginThread(nil, 0, @ThreadProc, Pointer(Self), CREATE_SUSPENDED, FThreadID); 这里就用到了前面说到的Delphi RTL函数BeginThread，它有很多参数，关键的是第三、四两个参数。第三个参数就是 前面说到的线程函数，即在线程中执行的代码部分。第四个参数则是传递给线程函数的参数，在这里就是创建的线程 对象（即Self）。其它的参数中，第五个是用于设置线程在创建后即挂起，不立即执行（启动线程的工作是在 AfterConstruction中根据CreateSuspended标志来决定的），第六个是返回线程ID。
现在来看TThread的核心：线程函数ThreadProc。有意思的是这个线程类的核心却不是线程的成员，而是一个全局函数 （因为BeginThread过程的参数约定只能用全局函数）。下面是它的代码：
function ThreadProc(Thread: TThread): Integer; var     FreeThread: Boolean; begin       try             if not Thread.Terminated then             try                 Thread.Execute;             except                 Thread.FFatalException := AcquireExceptionObject;             end;       finally             FreeThread := Thread.FFreeOnTerminate;             Result := Thread.FReturnValue;             Thread.DoTerminate;             Thread.FFinished := True;             SignalSyncEvent;             if FreeThread then Thread.Free;             EndThread(Result);       end; end; 虽然也没有多少代码，但却是整个TThread中最重要的部分，因为这段代码是真正在线程中执行的代码。下面对代码作 逐行说明： 首先判断线程类的Terminated标志，如果未被标志为终止，则调用线程类的Execute方法执行线程代码，因为TThread 是抽象类，Execute方法是抽象方法，所以本质上是执行派生类中的Execute代码。
所以说，Execute就是线程类中的线程函数，所有在Execute中的代码都需要当作线程代码来考虑，如防止访问冲突等。 如果Execute发生异常，则通过AcquireExceptionObject取得异常对象，并存入线程类的FFatalException成员中。 最后是线程结束前做的一些收尾工作。局部变量FreeThread记录了线程类的FreeOnTerminated属性的设置，然后将线 程返回值设置为线程类的返回值属性的值。然后执行线程类的DoTerminate方法。
DoTerminate方法的代码如下： procedure TThread.DoTerminate; begin     if Assigned(FOnTerminate) then Synchronize(CallOnTerminate); end;
很简单，就是通过Synchronize来调用CallOnTerminate方法，而CallOnTerminate方法的代码如下，就是简单地调用 OnTerminate事件： procedure TThread.CallOnTerminate; begin     if Assigned(FOnTerminate) then FOnTerminate(Self); end;
因为OnTerminate事件是在Synchronize中执行的，所以本质上它并不是线程代码，而是主线程代码（具体见后面对 Synchronize的分析）。
执行完OnTerminate后，将线程类的FFinished标志设置为True。接下来执行SignalSyncEvent过程，其代码如下： procedure SignalSyncEvent; begin     SetEvent(SyncEvent); end;
也很简单，就是设置一下一个全局Event：SyncEvent，关于Event的使用，本文将在后文详述，而SyncEvent的用途将 在WaitFor过程中说明。
然后根据FreeThread中保存的FreeOnTerminate设置决定是否释放线程类，在线程类释放时，还有一些些操作，详见接 下来的析构函数实现。 最后调用EndThread结束线程，返回线程返回值。至此，线程完全结束。 说完构造函数，再来看析构函数： destructor TThread.Destroy; begin   if (FThreadID <> 0) and not FFinished then  begin       Terminate;       if FCreateSuspended then           Resume;       WaitFor;   end;   if FHandle <> 0 then CloseHandle(FHandle);   inherited Destroy;   FFatalException.Free;   RemoveThread; end;
在线程对象被释放前，首先要检查线程是否还在执行中，如果线程还在执行中（线程ID不为0，并且线程结束标志未设 置），则调用Terminate过程结束线程。Terminate过程只是简单地设置线程类的Terminated标志，如下面的代码：
procedure TThread.Terminate; begin     FTerminated := True; end;
所以线程仍然必须继续执行到正常结束后才行，而不是立即终止线程，这一点要注意。
在这里说一点题外话：很多人都问过我，如何才能“立即”终止线程（当然是指用TThread创建的线程）。结果当然是 不行！终止线程的唯一办法就是让Execute方法执行完毕，所以一般来说，要让你的线程能够尽快终止，必须在 Execute方法中在较短的时间内不断地检查Terminated标志，以便能及时地退出。这是设计线程代码的一个很重要的原 则！
当然如果你一定要能“立即”退出线程，那么TThread类不是一个好的选择，因为如果用API强制终止线程的话，最终 会导致TThread线程对象不能被正确释放，在对象析构时出现Access Violation。这种情况你只能用API或RTL函数来创 建线程。
如果线程处于启动挂起状态，则将线程转入运行状态，然后调用WaitFor进行等待，其功能就是等待到线程结束后才继 续向下执行。关于WaitFor的实现，将放到后面说明。
线程结束后，关闭线程Handle（正常线程创建的情况下Handle都是存在的），释放操作系统创建的线程对象。 然后调用TObject.Destroy释放本对象，并释放已经捕获的异常对象，最后调用RemoveThread减小进程的线程数。
其它关于Suspend/Resume及线程优先级设置等方面，不是本文的重点，不再赘述。下面要讨论的是本文的另两个重点 ：Synchronize和WaitFor。
但是在介绍这两个函数之前，需要先介绍另外两个线程同步技术：事件和临界区。
事件（Event）与Delphi中的事件有所不同。从本质上说，Event其实相当于一个全局的布尔变量。它有两个赋值操作 ：Set和Reset，相当于把它设置为True或False。而检查它的值是通过WaitFor操作进行。对应在Windows平台上，是三 个API函数：SetEvent、ResetEvent、WaitForSingleObject（实现WaitFor功能的API还有几个，这是最简单的一个）。
这三个都是原语，所以Event可以实现一般布尔变量不能实现的在多线程中的应用。Set和Reset的功能前面已经说过了 ，现在来说一下WaitFor的功能：
WaitFor的功能是检查Event的状态是否是Set状态（相当于True），如果是则立即返回，如果不是，则等待它变为Set 状态，在等待期间，调用WaitFor的线程处于挂起状态。另外WaitFor有一个参数用于超时设置，如果此参数为0，则不 等待，立即返回Event的状态，如果是INFINITE则无限等待，直到Set状态发生，若是一个有限的数值，则等待相应的 毫秒数后返回Event的状态。
当Event从Reset状态向Set状态转换时，唤醒其它由于WaitFor这个Event而挂起的线程，这就是它为什么叫Event的原 因。所谓“事件”就是指“状态的转换”。通过Event可以在线程间传递这种“状态转换”信息。
当然用一个受保护（见下面的临界区介绍）的布尔变量也能实现类似的功能，只要用一个循环检查此布尔值的代码来 代替WaitFor即可。从功能上说完全没有问题，但实际使用中就会发现，这样的等待会占用大量的CPU资源，降低系统 性能，影响到别的线程的执行速度，所以是不经济的，有的时候甚至可能会有问题。所以不建议这样用。
临界区（CriticalSection）则是一项共享数据访问保护的技术。它其实也是相当于一个全局的布尔变量。但对它的操 作有所不同，它只有两个操作：Enter和Leave，同样可以把它的两个状态当作True和False，分别表示现在是否处于临 界区中。这两个操作也是原语，所以它可以用于在多线程应用中保护共享数据，防止访问冲突。
用临界区保护共享数据的方法很简单：在每次要访问共享数据之前调用Enter设置进入临界区标志，然后再操作数据， 最后调用Leave离开临界区。它的保护原理是这样的：当一个线程进入临界区后，如果此时另一个线程也要访问这个数 据，则它会在调用Enter时，发现已经有线程进入临界区，然后此线程就会被挂起，等待当前在临界区的线程调用 Leave离开临界区，当另一个线程完成操作，调用Leave离开后，此线程就会被唤醒，并设置临界区标志，开始操作数 据，这样就防止了访问冲突。
以前面那个InterlockedIncrement为例，我们用CriticalSection（Windows API）来实现它： Var InterlockedCrit : TRTLCriticalSection; Procedure InterlockedIncrement( var aValue : Integer ); Begin     EnterCriticalSection( InterlockedCrit );     Inc( aValue );     LeaveCriticalSection( InterlockedCrit ); End;
现在再来看前面那个例子： 1. 线程A进入临界区（假设数据为3） 2. 线程B进入临界区，因为A已经在临界区中，所以B被挂起 3. 线程A对数据加一（现在是4） 4. 线程A离开临界区，唤醒线程B（现在内存中的数据是4） 5. 线程B被唤醒，对数据加一（现在就是5了） 6. 线程B离开临界区，现在的数据就是正确的了。
临界区就是这样保护共享数据的访问。
关于临界区的使用，有一点要注意：即数据访问时的异常情况处理。因为如果在数据操作时发生异常，将导致Leave操 作没有被执行，结果将使本应被唤醒的线程未被唤醒，可能造成程序的没有响应。所以一般来说，如下面这样使用临 界区才是正确的做法：
EnterCriticalSection Try // 操作临界区数据 Finally     LeaveCriticalSection End;
最后要说明的是，Event和CriticalSection都是操作系统资源，使用前都需要创建，使用完后也同样需要释放。如 TThread类用到的一个全局Event：SyncEvent和全局CriticalSection：TheadLock，都是在 InitThreadSynchronization和DoneThreadSynchronization中进行创建和释放的，而它们则是在Classes单元的 Initialization和Finalization中被调用的。
由于在TThread中都是用API来操作Event和CriticalSection的，所以前面都是以API为例，其实Delphi已经提供了对它 们的封装，在SyncObjs单元中，分别是TEvent类和TCriticalSection类。用法也与前面用API的方法相差无几。因为 TEvent的构造函数参数过多，为了简单起见，Delphi还提供了一个用默认参数初始化的Event类：TSimpleEvent。
顺便再介绍一下另一个用于线程同步的类：TMultiReadExclusiveWriteSynchronizer，它是在SysUtils单元中定义的 。据我所知，这是Delphi RTL中定义的最长的一个类名，还好它有一个短的别名：TMREWSync。至于它的用处，我想光 看名字就可以知道了，我也就不多说了。
有了前面对Event和CriticalSection的准备知识，可以正式开始讨论Synchronize和WaitFor了。 我们知道，Synchronize是通过将部分代码放到主线程中执行来实现线程同步的，因为在一个进程中，只有一个主线程 。先来看看Synchronize的实现：
procedure TThread.Synchronize(Method: TThreadMethod); begin     FSynchronize.FThread := Self;     FSynchronize.FSynchronizeException := nil;     FSynchronize.FMethod := Method;     Synchronize(@FSynchronize); end;
其中FSynchronize是一个记录类型： PSynchronizeRecord = ^TSynchronizeRecord; TSynchronizeRecord = record     FThread: TObject;     FMethod: TThreadMethod;     FSynchronizeException: TObject; end;
用于进行线程和主线程之间进行数据交换，包括传入线程类对象，同步方法及发生的异常。 在Synchronize中调用了它的一个重载版本，而且这个重载版本比较特别，它是一个“类方法”。所谓类方法，是一种 特殊的类成员方法，它的调用并不需要创建类实例，而是像构造函数那样，通过类名调用。之所以会用类方法来实现 它，是因为为了可以在线程对象没有创建时也能调用它。不过实际中是用它的另一个重载版本（也是类方法）和另一 个类方法StaticSynchronize。下面是这个Synchronize的代码：
class procedure TThread.Synchronize(ASyncRec: PSynchronizeRecord); var     SyncProc: TSyncProc; begin     if GetCurrentThreadID = MainThreadID then         ASyncRec.FMethod     else begin     SyncProc.Signal := CreateEvent(nil, True, False, nil);     try     EnterCriticalSection(ThreadLock);     try     if SyncList = nil then         SyncList := TList.Create;         SyncProc.SyncRec := ASyncRec;         SyncList.Add(@SyncProc);         SignalSyncEvent;         if Assigned(WakeMainThread) then             WakeMainThread(SyncProc.SyncRec.FThread);         LeaveCriticalSection(ThreadLock);         try             WaitForSingleObject(SyncProc.Signal, INFINITE);         finally             EnterCriticalSection(ThreadLock);         end;         finally             LeaveCriticalSection(ThreadLock);         end;         finally             CloseHandle(SyncProc.Signal);         end;         if Assigned(ASyncRec.FSynchronizeException) then             raise ASyncRec.FSynchronizeException;     end; end;
这段代码略多一些，不过也不算太复杂。 首先是判断当前线程是否是主线程，如果是，则简单地执行同步方法后返回。 如果不是主线程，则准备开始同步过程。 通过局部变量SyncProc记录线程交换数据（参数）和一个Event Handle，其记录结构如下： TSyncProc = record SyncRec: PSynchronizeRecord; Signal: THandle; end;
然后创建一个Event，接着进入临界区（通过全局变量ThreadLock进行，因为同时只能有一个线程进入Synchronize状 态，所以可以用全局变量记录），然后就是把这个记录数据存入SyncList这个列表中（如果这个列表不存在的话，则 创建它）。可见ThreadLock这个临界区就是为了保护对SyncList的访问，这一点在后面介绍CheckSynchronize时会再 次看到。
再接下就是调用SignalSyncEvent，其代码在前面介绍TThread的构造函数时已经介绍过了，它的功能就是简单地将 SyncEvent作一个Set的操作。关于这个SyncEvent的用途，将在后面介绍WaitFor时再详述。
接下来就是最主要的部分了：调用WakeMainThread事件进行同步操作。WakeMainThread是一个TNotifyEvent类型的全 局事件。这里之所以要用事件进行处理，是因为Synchronize方法本质上是通过消息，将需要同步的过程放到主线程中 执行，如果在一些没有消息循环的应用中（如Console或DLL）是无法使用的，所以要使用这个事件进行处理。 而响应这个事件的是Application对象，下面两个方法分别用于设置和清空WakeMainThread事件的响应（来自Forms单元）：
procedure TApplication.HookSynchronizeWakeup; begin     Classes.WakeMainThread := WakeMainThread; end;
procedure TApplication.UnhookSynchronizeWakeup; begin     Classes.WakeMainThread := nil; end;
上面两个方法分别是在TApplication类的构造函数和析构函数中被调用。 这就是在Application对象中WakeMainThread事件响应的代码，消息就是在这里被发出的，它利用了一个空消息来实现：
procedure TApplication.WakeMainThread(Sender: TObject); begin     PostMessage(Handle, WM_NULL, 0, 0); end;
而这个消息的响应也是在Application对象中，见下面的代码（删除无关的部分）： procedure TApplication.WndProc(var Message: TMessage); … begin     try         …         with Message do         case Msg of         …         WM_NULL:         CheckSynchronize;         …     except         HandleException(Self);     end; end;
其中的CheckSynchronize也是定义在Classes单元中的，由于它比较复杂，暂时不详细说明，只要知道它是具体处理 Synchronize功能的部分就好，现在继续分析Synchronize的代码。 在执行完WakeMainThread事件后，就退出临界区，然后调用WaitForSingleObject开始等待在进入临界区前创建的那个 Event。这个Event的功能是等待这个同步方法的执行结束，关于这点，在后面分析CheckSynchronize时会再说明。 注意在WaitForSingleObject之后又重新进入临界区，但没有做任何事就退出了，似乎没有意义，但这是必须的！ 因为临界区的Enter和Leave必须严格的一一对应。那么是否可以改成这样呢：
if Assigned(WakeMainThread) then     WakeMainThread(SyncProc.SyncRec.FThread);     WaitForSingleObject(SyncProc.Signal, INFINITE);     finally         LeaveCriticalSection(ThreadLock); end;
上面的代码和原来的代码最大的区别在于把WaitForSingleObject也纳入临界区的限制中了。看上去没什么影响，还使 代码大大简化了，但真的可以吗？ 事实上是不行！
因为我们知道，在Enter临界区后，如果别的线程要再进入，则会被挂起。而WaitFor方法则会挂起当前线程，直到等 待别的线程SetEvent后才会被唤醒。如果改成上面那样的代码的话，如果那个SetEvent的线程也需要进入临界区的话 ，死锁（Deadlock）就发生了（关于死锁的理论，请自行参考操作系统原理方面的资料）。 死锁是线程同步中最需要注意的方面之一！ 最后释放开始时创建的Event，如果被同步的方法返回异常的话，还会在这里再次抛出异常。
回到前面CheckSynchronize，见下面的代码：
function CheckSynchronize(Timeout: Integer = 0): Boolean; var      SyncProc: PSyncProc;      LocalSyncList: TList; begin      if GetCurrentThreadID <> MainThreadID then           raise EThread.CreateResFmt(@SCheckSynchronizeError, );      if Timeout > 0 then           WaitForSyncEvent(Timeout)      else           ResetSyncEvent;      LocalSyncList := nil;      EnterCriticalSection(ThreadLock);      try           Integer(LocalSyncList) := InterlockedExchange(Integer(SyncList), Integer(LocalSyncList));           try                Result := (LocalSyncList <> nil) and (LocalSyncList.Count > 0);                if Result then begin                     while LocalSyncList.Count > 0 do begin                          SyncProc := LocalSyncList;                          LocalSyncList.Delete(0);                          LeaveCriticalSection(ThreadLock);                          try                               try                                    SyncProc.SyncRec.FMethod;                               except                                    SyncProc.SyncRec.FSynchronizeException := AcquireExceptionObject;                               end;                          finally                               EnterCriticalSection(ThreadLock);                          end;                          SetEvent(SyncProc.signal);                     end;                end;           finally                LocalSyncList.Free;           end;      finally           LeaveCriticalSection(ThreadLock);      end; end;
首先，这个方法必须在主线程中被调用（如前面通过消息传递到主线程），否则就抛出异常。 接下来调用ResetSyncEvent（它与前面SetSyncEvent对应的，之所以不考虑WaitForSyncEvent的情况，是因为只有在 Linux版下才会调用带参数的CheckSynchronize，Windows版下都是调用默认参数0的CheckSynchronize）。 现在可以看出SyncList的用途了：它是用于记录所有未被执行的同步方法的。因为主线程只有一个，而子线程可能有 很多个，当多个子线程同时调用同步方法时，主线程可能一时无法处理，所以需要一个列表来记录它们。 在这里用一个局部变量LocalSyncList来交换SyncList，这里用的也是一个原语：InterlockedExchange。同样，这里 也是用临界区将对SyncList的访问保护起来。 只要LocalSyncList不为空，则通过一个循环来依次处理累积的所有同步方法调用。最后把处理完的LocalSyncList释 放掉，退出临界区。
再来看对同步方法的处理：首先是从列表中移出（取出并从列表中删除）第一个同步方法调用数据。然后退出临界区 （原因当然也是为了防止死锁）。 接着就是真正的调用同步方法了。 如果同步方法中出现异常，将被捕获后存入同步方法数据记录中。 重新进入临界区后，调用SetEvent通知调用线程，同步方法执行完成了（详见前面Synchronize中的 WaitForSingleObject调用）。 至此，整个Synchronize的实现介绍完成。
最后来说一下WaitFor，它的功能就是等待线程执行结束。其代码如下： function TThread.WaitFor: LongWord; var     H: array of THandle;     WaitResult: Cardinal;     Msg: TMsg; begin     H := FHandle;     if GetCurrentThreadID = MainThreadID then  begin         WaitResult := 0;         H := SyncEvent;         repeat             { This prevents a potential deadlock if the background thread does a SendMessage to the foreground thread }             if WaitResult = WAIT_OBJECT_0 + 2 then                 PeekMessage(Msg, 0, 0, 0, PM_NOREMOVE);             WaitResult := MsgWaitForMultipleObjects(2, H, False, 1000, QS_SENDMESSAGE);             CheckThreadError(WaitResult <> WAIT_FAILED);             if WaitResult = WAIT_OBJECT_0 + 1 then                 CheckSynchronize;         until WaitResult = WAIT_OBJECT_0;     end else         WaitForSingleObject(H, INFINITE);     CheckThreadError(GetExitCodeThread(H, Result)); end;
如果不是在主线程中执行WaitFor的话，很简单，只要调用WaitForSingleObject等待此线程的Handle为Signaled状态 即可。
如果是在主线程中执行WaitFor则比较麻烦。首先要在Handle数组中增加一个SyncEvent，然后循环等待，直到线程结 束（即MsgWaitForMultipleObjects返回WAIT_OBJECT_0，详见MSDN中关于此API的说明）。 在循环等待中作如下处理：如果有消息发生，则通过PeekMessage取出此消息（但并不把它从消息循环中移除），然后 调用MsgWaitForMultipleObjects来等待线程Handle或SyncEvent出现Signaled状态，同时监听消息（QS_SENDMESSAGE 参数，详见MSDN中关于此API的说明）。可以把此API当作一个可以同时等待多个Handle的WaitForSingleObject。如果 是SyncEvent被SetEvent（返回WAIT_OBJECT_0 + 1），则调用CheckSynchronize处理同步方法。 为什么在主线程中调用WaitFor必须用MsgWaitForMultipleObjects，而不能用WaitForSingleObject等待线程结束呢？ 因为防止死锁。由于在线程函数Execute中可能调用Synchronize处理同步方法，而同步方法是在主线程中执行的，如 果用WaitForSingleObject等待的话，则主线程在这里被挂起，同步方法无法执行，导致线程也被挂起，于是发生死锁。 而改用WaitForMultipleObjects则没有这个问题。首先，它的第三个参数为False，表示只要线程Handle或SyncEvent 中只要有一个Signaled即可使主线程被唤醒，至于加上QS_SENDMESSAGE是因为Synchronize是通过消息传到主线程来的 ，所以还要防止消息被阻塞。这样，当线程中调用Synchronize时，主线程就会被唤醒并处理同步调用，在调用完成后 继续进入挂起等待状态，直到线程结束。 至此，对线程类TThread的分析可以告一个段落了，对前面的分析作一个总结： 1、线程类的线程必须按正常的方式结束，即Execute执行结束，所以在其中的代码中必须在适当的地方加入足够多     的对Terminated标志的判断，并及时退出。如果必须要“立即”退出，则不能使用线程类，而要改用API或RTL函数。 2、对可视VCL的访问要放在Synchronize中，通过消息传递到主线程中，由主线程处理。 3、线程共享数据的访问应该用临界区进行保护（当然用Synchronize也行）。 4、线程通信可以采用Event进行（当然也可以用Suspend/Resume）。 5、当在多线程应用中使用多种线程同步方式时，一定要小心防止出现死锁。 6、等待线程结束要用WaitFor方法。 
来源：https://www.cnblogs.com/markwu/p/1955811.html

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