为什么80%的码农都做不了架构师？>>> 
之前已经有了两种多线程的同步方法:
CriticalSection(临界区) 和 Mutex(互斥), 这两种同步方法差不多, 只是作用域不同;
CriticalSection(临界区) 类似于只有一个蹲位的公共厕所, 只能一个个地进;
Mutex(互斥) 对象类似于接力赛中的接力棒, 某一时刻只能一个人持有, 谁拿着谁跑.
什么是 Semaphore(信号或叫信号量)呢?
譬如到银行办业务、或者到车站买票, 原来只有一个服务员, 不管有多少人排队等候, 业务只能一个个地来.
假如增加了业务窗口, 可以同时受理几个业务呢?
这就类似与 Semaphore 对象, Semaphore 可以同时处理等待函数(如: WaitForSingleObject)申请的几个线程.
Semaphore 的工作思路如下:
1、首先要通过 CreateSemaphore(安全设置, 初始信号数, 信号总数, 信号名称) 建立信号对象;
参数四: 和 Mutex 一样, 它可以有个名称, 也可以没有, 本例就没有要名称(nil); 有名称的一般用于跨进程.
参数三: 信号总数, 是 Semaphore 最大处理能力, 就像银行一共有多少个业务窗口一样;
参数二: 初始信号数, 这就像银行的业务窗口很多, 但打开了几个可不一定, 如果没打开和没有一样;
参数一: 安全设置和前面一样, 使用默认(nil)即可.
2、要接受 Semaphore 服务(或叫协调)的线程, 同样需要用等待函数(如: WaitForSingleObject)排队等候;
3、当一个线程使用完一个信号, 应该用 ReleaseSemaphore(信号句柄, 1, nil) 让出可用信号给其他线程;
参数三: 一般是 nil, 如果给个数字指针, 可以接受到此时(之前)总共闲置多少个信号;
参数二: 一般是 1, 表示增加一个可用信号;
如果要增加 CreateSemaphore 时的初始信号, 也可以通过 ReleaseSemaphore.
4、最后, 作为系统内核对象, 要用 CloseHandle 关闭.
另外, 在 Semaphore 的总数是 1 的情况下, 就和 Mutex(互斥) 一样了.
在本例中, 每点击按钮, 将建立一个信号总数为 5 的信号对象, 初始信号来自 Edit1; 同时有 5 个线程去排队.
本例也附上了 Delphi 中 TSemaphore 类的例子, 但没有过多地纠缠于细节, 是为了尽快理出多线程的整体思路.
本例效果图:
代码文件:
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Edit1: TEdit;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
procedure Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
var
f: Integer; {用这个变量协调一下各线程输出的位置}
hSemaphore: THandle; {信号对象的句柄}
function MyThreadFun(p: Pointer): DWORD; stdcall;
var
i,y: Integer;
begin
Inc(f);
y := 20 * f;
if WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE) = WAIT_OBJECT_0 then
begin
for i := 0 to 1000 do
begin
Form1.Canvas.Lock;
Form1.Canvas.TextOut(20, y, IntToStr(i));
Form1.Canvas.Unlock;
Sleep(1); {以免 Canvas 忙不过来}
end;
end;
ReleaseSemaphore(hSemaphore, 1, nil);
Result := 0;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
ThreadID: DWORD;
begin
{不知是不是之前创建过 Semaphore 对象, 假如有先关闭}
CloseHandle(hSemaphore);
{创建 Semaphore 对象}
hSemaphore := CreateSemaphore(nil, StrToInt(Edit1.Text), 5, nil);
Self.Repaint;
f := 0;
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
end;
{让 Edit 只接受 1 2 3 4 5 五个数}
procedure TForm1.Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
begin
if not CharInSet(Key, ['1'..'5']) then Key := #0;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
Edit1.Text := '1';
end;
procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
CloseHandle(hSemaphore);
end;
end.
窗体文件:
object Form1: TForm1
Left = 0
Top = 0
Caption = 'Form1'
ClientHeight = 140
ClientWidth = 192
Color = clBtnFace
Font.Charset = DEFAULT_CHARSET
Font.Color = clWindowText
Font.Height = -11
Font.Name = 'Tahoma'
Font.Style = []
OldCreateOrder = False
OnCreate = FormCreate
PixelsPerInch = 96
TextHeight = 13
object Button1: TButton
Left = 109
Top = 107
Width = 75
Height = 25
Caption = 'Button1'
TabOrder = 0
OnClick = Button1Click
end
object Edit1: TEdit
Left = 109
Top = 80
Width = 75
Height = 21
TabOrder = 1
Text = 'Edit1'
OnKeyPress = Edit1KeyPress
end
end
再用 SyncObjs 单元下的 TSemaphore 类实现一次, 使用方法差不多, 运行效果也一样:
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
Edit1: TEdit;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
procedure Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.dfm}
uses SyncObjs;
var
f: Integer;
MySemaphore: TSemaphore;
function MyThreadFun(p: Pointer): DWORD; stdcall;
var
i,y: Integer;
begin
Inc(f);
y := 20 * f;
if MySemaphore.WaitFor(INFINITE) = wrSignaled then
begin
for i := 0 to 1000 do
begin
Form1.Canvas.Lock;
Form1.Canvas.TextOut(20, y, IntToStr(i));
Form1.Canvas.Unlock;
Sleep(1);
end;
end;
MySemaphore.Release;
Result := 0;
end;
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
ThreadID: DWORD;
begin
if Assigned(MySemaphore) then MySemaphore.Free;
MySemaphore := TSemaphore.Create(nil, StrToInt(Edit1.Text), 5, '');
Self.Repaint;
f := 0;
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID);
end;
{让 Edit 只接受 1 2 3 4 5 五个数}
procedure TForm1.Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
begin
if not CharInSet(Key, ['1'..'5']) then Key := #0;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
Edit1.Text := '1';
end;
procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
if Assigned(MySemaphore) then MySemaphore.Free;
end;
end.