delphi - 线程安全对象的包装器类

Question

我最近玩了一个有关INDY10 TCP / IP服务器基本功能的演示opensource 项目，偶然发现了INDY的内部多任务实现及其与VCL组件的交互作用的问题。由于SO中有许多与此主题相关的主题，因此我决定创建一个简单的客户端服务器应用程序，并测试建议的一些解决方案和方法，至少是我正确理解的解决方案和方法。下面，我想总结和回顾以前在SO上建议的方法，并尽可能听取您对此主题的专家意见。


问题：将VCL封装为基于indy10的客户端/服务器应用程序中的线程安全用法。


开发环境说明：
Delphi版本：Delphi®XE2版本16.0
INDY 10.5.8.0版
O.S. Windows 7（32位）

如文章[[VCL线程安全吗？]中所述（对不起，我没有足够的声誉来发布链接），当您希望在多线程（多任务）中使用任何种类的VCL组件时，应格外小心应用。 VCL不是线程安全的，但是可以以线程安全的方式使用！
方法和原因通常取决于手头的应用程序，但是人们可以尝试概括一下，并提出解决该问题的某种通用方法。首先，与INDY10一样，不需要显式并行化其代码，即创建并执行多个线程，以使VCL暴露于死锁和数据相互依赖关系。

在每个sclient-server应用程序中，服务器必须能够同时处理多个请求，因此，INDY10自然在内部实现此功能。这意味着INDY10类集负责在内部管理程序的线程创建，执行和销毁过程。

我们的代码暴露给INDY10的内部工作并因此可能发生线程冲突的最明显的地方是IdTCPServerExecute（TIdTCPServer onExecute事件）方法。

自然，INDY10提供了确保线程安全的程序流的类（包装程序），但是由于我没有设法获得有关它们的应用程序和用法的足够解释，所以我更喜欢定制方法。

下面我总结一种方法（建议的技术基于我在SO How to use TIdThreadSafe class from Indy10中发现的先前评论），该方法尝试（并且大概成功）解决了这个问题：


我下面要解决的问题是：如何制作特定的“ MyClass” ThreadSafe类？


主要思想是创建一种包装类，该包装类封装“ MyClass”，并按照先进先出原则对尝试访问它的线程进行排队。用于同步的基础对象是[Windows的Critical Section对象。]。

在客户端服务器应用程序的上下文中，“ MyClass”将包含我们服务器的所有线程不安全功能，因此我们将尝试确保这些过程和功能不会同时由多个工作线程执行。这自然意味着我们的代码失去了并行性，但是由于该方法很简单并且似乎很简单，因此在某些情况下这可能是一个有用的方法。

包装器类的实现：

constructor TThreadSafeObject<T>.Create(originalObject: T);
begin
  tsObject := originalObject; // pass it already instantiated instance of MyClass
  tsCriticalSection:= TCriticalSection.Create; // Critical section Object
end;

destructor TThreadSafeObject<T>.Destroy();
begin
  FreeAndNil(tsObject);
  FreeAndNil(tsCriticalSection);
  inherited Destroy;

end;


function TThreadSafeObject<T>.Lock(): T;
begin
  tsCriticalSection.Enter;
  result:=tsObject;

end;

procedure TThreadSafeObject<T>.Unlock();
begin
  tsCriticalSection.Leave;
end;

procedure TThreadSafeObject<T>.FreeOwnership();
begin
  FreeAndNil(tsObject);
  FreeAndNil(tsCriticalSection);
end;

MyClass定义：

MyClass = class

  public
    procedure drawRandomBitmap(abitmap: TBitmap); //Draw Random Lines on TCanvas
    function decToBin(i: LongInt): String; //convert decimal number to Bin. 
    procedure addLineToMemo(aLine: String; MemoFld: TMemo); // output message to TMemo
    function randomColor(): TColor; 
  end;

用法：

由于线程按顺序执行并等待具有关键部分当前所有权的线程完成（tsCriticalSection.Enter;和tsCriticalSection.Leave;），因此，如果要管理该所有权中继，就需要一个唯一的实例，这是合乎逻辑的TThreadSafeObject（您可以考虑使用单例模式）。因此包括：

tsMyclass:= TThreadSafeObject<MyClass>.Create(MyClass.Create);

在Form.Create和

tsMyclass.Destroy;

在Form.Close; tsMyclass是MyClass类型的全局变量。

用法：

关于MyClass的用法，请尝试以下操作：

with tsMyclass.Lock do
try
  addLineToMemo('MemoLine1', Memo1);
  addLineToMemo('MemoLine2', Memo1);
  addLineToMemo('MemoLine3', Memo1);
finally
  // release ownership
  tsMyclass.unlock;
end;

，其中Memo1是表单上TMemo组件的实例。

这样，我们应该确保tsMyClass锁定时发生的一切
一次只能由一个线程执行。然而，这种方法的一个明显缺点是，由于我只有tsMyclass的一个实例，即使一个线程试图绘制例如在Canvas上，而另一个正在Memo上写时，第一个线程将不得不等待第二个线程完成，然后才能执行其工作。

我的问题是：


以上建议的方法正确吗？我还没有比赛吗
条件或代码中有“漏洞”，从哪里
可能会发生数据冲突？
一般来说，如何测试线程
他/她的申请不安全？


我想强调，上述方法绝不是我自己要做的。它基本上是在 2中找到的解决方案的摘要。尽管如此，我还是决定再次发布，以试图对该主题进行某种形式的封闭，或者为所建议的解决方案提供一种有效的证明。正如他们所说，重复是所有知识的源泉。

Answer 1

这样，我们应该确保当
tsMyClass被锁定一次只能由一个线程执行。一个
但是，这种方法的明显缺点是，由于我只有
tsMyclass的一个实例，即使一个线程正在尝试绘制
例如在画布上，而另一个在备忘录上写，第一个
线程将不得不等待第二秒完成，只有这样
将能够执行其工作。


我在这里看到一个大问题：VCL（表格，图形等）位于主线程上。即使您阻止并发线程访问，也需要在主线程的上下文中进行更新。这是您需要使用Synhronize（）的部分，带锁（Criticalsection）的最大区别是同步代码在主线程的上下文中运行。最终结果基本上是相同的，您的线程代码已序列化，并且您失去了使用线程的优势。