Робота з «потоками» в середовищі Delphi

Працюючи з Delphi, потрібно мати на увазі: цей чудовий продукт не тільки спрощує розробку складних додатків, він використовує при цьому всі можливості операційної системи. Одна з можливостей, яку підтримує Delphi, – це так звані потоки (threads) або нитки.

Потоки дозволяють в рамках однієї програми вирішувати декілька задач одночасно. З недавніх пір операційні системи для персональних комп'ютерів зробили це можливим.

Операційна система (ОС) надає додатку деякий інтервал часу центрального процесора (ЦП) і в мить, коли додаток переходить до очікування повідомлень або звільняє процесор, операційна система передає управління іншій задачі. Тепер, коли комп'ютери з більш ніж одним процесором різко впали в ціні, а операційна система Windows NT може використовувати наявність декількох процесорів, користувачі дійсно можуть запускати одночасно більше однієї задачі. Плануючи час центрального процесора, Windows 95 або Windows NT розподіляють його між потоками, а не між додатками. Щоб використовувати всі переваги, забезпечувані декількома процесорами в сучасних операційних системах, програміст повинен знати, як створювати потоки.

У цьому рефераті розглядаються наступні питання:

·           що таке потоки;

·           різниця між потоком і процесом;

·           переваги потоків;

·           клас TThread в Delphi;

·           реалізація багатопотокового додатку;

·           синхронізація потоків.

Визначення потоку досить просте: потоки – це об'єкти, одержуючі час процесора. Час процесора виділяється квантами (quantum, time slice). Квант часу – це інтервал, що є у розпорядженні потоку доти. поки час не буде передано в розпорядження іншого потоку.

Кванти виділяються не програмам або процесам, а породженим ними потокам. Як мінімум, кожен процес має хоча б один (головний) потік, але сучасні операційні системи, починаючи з Windows 95 (для прихильників Borland Kylix і Linux також), дозволяють запустити в рамках процесу декілька потоків.

Найпростіший приклад їх використовування – додатки з складу Microsoft Office. Наприклад, пакети Excel і Word задіють по декілька потоків. Word може одночасно коректувати граматику і друкувати, при цьому здійснюючи введення даних з клавіатури і миші; програма Excel здатна виконувати фонові обчислення і друкувати.

Примітка

Взнати число потоків, запущених додатком, в Windows NT, 2000 і ХР можна за допомогою утиліти Task Manager (Диспетчер задач). Для цього серед показників, що відображаються у вікні Processes, потрібно вибрати опцію Thread Count. Так, у момент написання цих рядків MS Word використовував 5 потоків, середовище Delphi – 3.

Якщо задачі додатку можна розділити на різні підмножини: обробка подій, введення / висновок, зв'язок і ін., то потоки можуть бути органічно вбудовані в програмне рішення. Якщо розробник може розділити велику задачу на декілька дрібних, це тільки підвищить переносимість коду і можливості його багатократного використовування.

Зробивши додаток багатопотоковим, програміст дістає додаткові можливості управління їм. Наприклад, через управління пріоритетами потоків. Якщо один з них «пригальмовує» додаток, займаючи дуже багато процесорний час, його пріоритет може бути знижений.

Інша важлива перевага упровадження потоків – при зростанні «навантаження» на додаток можна збільшити кількість потоків і тим самим зняти проблему.

Потоки спрощують життя тим програмістам, які розробляють додатки в архітектурі клієнт/сервер. ............