Реферат: Робота з "потоками" в середовищі Delphi

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. Коли потрібне обслуговування нового клієнта, сервер може запустити спеціально для цього окремий потік. Такі потоки прийнято називати симетричними потоками (symmetric threads) – вони мають однакове призначення, виконують один і той же код і можуть розділяти одні і ті ж ресурси. Більш того, додатки, розраховані на серйозне навантаження, можуть підтримувати пул (pool) однотипних потоків. Оскільки створення потоку вимагає певного часу, для прискорення роботи бажано наперед мати потрібне число готових потоків і активізувати їх у міру підключення чергового клієнта.

Примітка

Такий підхід особливо характерний для Web‑серверу Microsoft Internet Information Services і додатків, оброблювальних запити в його середовищі. Якщо ви створюєте додатки ISAPI на Delphi, то можете використовувати пулінг потоків, підключивши до проекту модуль ISAPIThreadPool.pas. Якщо ви хочете запозичити ідеї для інших цілей, ознайомтеся з вмістом цього модуля.

Асиметричні потоки (asymmetric threads) – це потоки, вирішальні різні задачі і, як правило, не розділяючі сумісні ресурси. Необхідність в асиметричних потоках виникає:

· коли в програмі необхідні тривалі обчислення, при цьому необхідно зберегти нормальну реакцію на введення;

· коли потрібно обробляти асинхронне введення / висновок з використанням різних пристроїв (Сом-порту, звукової карти, принтера і т. п.);

· коли ви хочете створити декілька вікон і одночасно обробляти введення в них.

Коли ми говоримо «програма» (application), то звичайно маємо на увазі поняття, в термінології операційної системи що позначається як «процес». Процес складається з віртуальної пам'яті, виконуваного коду, потоків і даних. Процес може містити багато потоків, але обов'язково містить, принаймні, один. Потік, як правило, має «у власності» мінімум ресурсів; він залежить від процесу, який і розпоряджається віртуальною пам'яттю, кодом, даними, файлами і іншими ресурсами ОС.

Чому ми використовуємо потоки замість процесів, хоча, при необхідності, додаток може складатися і з декількох процесів? Річ у тому, що перемикання між процесами – значно більш трудомістка операція, ніж перемикання між потоками. Інший довід на користь використовування потоків – те, що вони спеціально задумані для розділення ресурсів; розділити ресурси між процесами (що мають роздільний адресний простір) не так-то просто.

Тут ми розглянемо можливість для організації фонових дій (job) усередині однопотокової програми із збереженням реакції цього потоку на події від миші і клавіатури.

Ще не так давно програмісти намагалися емулювати потоки, запускаючи процедури усередині циклу обробки повідомлень Windows. Цикл обробки повідомлень (або цикл очікування) – це особливий фрагмент коду в програмі, керованій подіями. Він виконується тоді, коли програма знаходить в черзі події, які потрібно обробити; якщо таких немає, програма може виконати в цей час «фонову процедуру». Такий спосіб імітації потоків вельми складний, оскільки вимушує програміста, по-перше, зберігати стан фонової процедури між її викликами, а по-друге, визначати момент, коли вона поверне управління обробнику подій. Якщо така процедура виконується довго, то у користувача може скластися враження, що додаток перестав реагувати на зовнішні події. Використовування потоків знімає проблему перемикання контексту, тепер контекст (стек і регістри) зберігає операційна система.

У Delphi можливість створити фонову процедуру реалізована через подію Onldle.объекта Application!

type TIdleEvent = procedure (Sender: TObject;

var Done: Boolean)

of object;

property Onldle: TIdleEvent;

Обробник цієї події ви можете написати, помістивши на форму компонент TApplicationEvents із сторінки Additional Палітри компонентів.

Щоб зробити у фоновому режимі якусь роботу, слід розбити її на кванти і виконувати по одному кванту кожен виклик Onldle – інакше додаток погано реагуватиме на зовнішні дії.

Інтерфейс Win32 API дозволяє програмісту управляти розподілом часу між потоками; це розповсюджується і на додатки, написані на Delphi. Операційна система планує час процесора відповідно до пріоритетів потоків.

Пріоритет потоку – величина, що складається з двох складових частин: пріоритету породжувача потік процесу і власне пріоритету потоку. Коли потік створюється, йому призначається пріоритет, відповідний пріоритету його процесу, що породив.

У свою чергу, процеси можуть мати наступні класи пріоритетів.

· Real time;

· Normal;

· High;

· Below normal;

· Above normal;

· Idle.

Примітка