如何在 Delphi 中进行异步编程？

Question

我有一个应用程序，其中大多数操作都需要一些时间，我希望始终保持 GUI 响应。用户触发的任何动作的基本模式如下：

1. 准备动作（在主线程中）
2. 执行操作（在后台线程中，同时保持 gui 响应）
3. 显示结果（在主线程中）

我尝试了几种方法来实现这一点，但从长远来看，它们都会导致问题（在某些情况下似乎是随机访问违规）。

1. 准备动作，然后调用后台线程，在后台线程结束时，使用Synchronize在主线程中调用OnFinish事件。
2. 准备动作，然后调用后台线程，在后台线程结束时，使用PostMessage 通知 GUI 线程结果已准备就绪。
3. 准备动作，然后调用后台线程，然后忙等待（同时调用Application.ProcessMessages）直到后台线程完成，然后继续显示结果。

我想不出另一种选择，而且这些方法都不适合我。这样做的首选方法是什么？

Answer 1

1) 是“原始 Delphi”方式，强制后台线程等待同步方法执行完毕，并使系统面临比我满意的更多死锁可能性。 TThread.Synchronize 至少被重写了两次。我在 D3 上使用过一次，但遇到了问题。我看了看它是如何工作的。我再也没用过。

2) 我最常使用的设计。我使用应用程序生命周期线程（或线程池）创建线程间通信对象，并使用基于 TObjectQueue 后代的生产者-消费者队列将它们排队到后台线程。后台线程/s 对对象的数据/方法进行操作，将结果存储在对象中，完成后，PostMessage() 对象，（转换为 lParam）返回到主线程，以便 GUI 在消息中显示结果 -处理程序，（再次将 lParam 投射回去）。主 GUI 线程中的后台线程就不必对同一个对象进行操作，也不必直接访问彼此的任何字段。

我使用 GUI 线程的隐藏窗口（使用 RegisterWindowClass 和 CreateWindow 创建）作为 PostMessage 的后台线程，LParam 中的 comms 对象和“目标”TwinControl（通常是 TForm 类）作为 WParam。隐藏窗口的简单 wndproc 只使用 TwinControl.Perform() 将 LParam 传递给表单的消息处理程序。这比将对象直接发送到 TForm.handle 更安全 - 不幸的是，如果重新创建窗口，句柄可能会发生变化。隐藏窗口从不调用 RecreateWindow()，因此它的句柄永远不会改变。

生产者-消费者队列“从 GUI 中出来”、线程间通信类/对象和 PostMessage()“进入 GUI”都可以正常工作 - 我已经这样做了几十年了。

重用 comms 对象也相当容易 - 只需在启动时在循环中创建负载（最好在初始化部分中，以便 comms 对象比所有形式都更有效），然后将它们推送到 P-C 队列中 - 这就是你的水池。如果 comms 类有一个用于池实例的私有字段，则更容易 - 'releaseBackToPool' 方法不需要任何参数，并且如果有多个池，则确保始终将对象释放回自己的池中。

3) 无法真正改善 David Hefferman 的评论。只是不要这样做。

Answer 2

您可以使用OTL作者here演示的OTL实现所质疑的模式

Answer 3

您可以在线程之间以消息的形式传递数据。

线程1：

1. 为数据结构分配内存
2. 填写
3. 使用指向此结构的指针向 Thread2 发送消息（您可以使用 Windows 消息或实现队列，确保其入队和出队方法没有竞争条件）
4. 可能会收到来自 Thread2 的响应消息...

线程2：

1. 从 Thread1 接收带有指向数据结构的指针的消息
2. 消费数据
3. 释放数据结构的内存
4. 可能以类似的方式将消息发送回 Thread1（可能重用数据结构，但您不会释放它）

如果您希望您的 GUI 不仅是实时的，而且还响应一些输入，而需要很长时间处理的输入正在被处理，那么您最终可能会得到超过 1 个非 GUI 线程。