### Потокобезопасный доступ к объектам в многопоточных программах на Delphi

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

В статье будет рассмотрен вопрос потокобезопасного доступа к объектам в многопоточных программах на языке Delphi. Это важный аспект при разработке приложений, использующих параллельные вычисления, особенно с использованием компонента TParallel.For. Мы рассмотрим примеры кода и обсудим, как обеспечить безопасность данных при работе с объектами в многопоточной среде.

Потокобезопасный доступ к объектам в многопоточных программах на Delphi

Многопоточное программирование позволяет использовать несколько потоков выполнения для ускорения вычислений, однако это также вносит риск возникновения проблем с синхронизацией данных. Вопрос, поднятый в контексте, заключается в том, насколько безопасно читать данные из объекта TMyCommonClass в многопоточной среде, а также использовать методы этого объекта.

Можно ли читать данные из объекта TMyCommonClass?

Чтение данных из объекта TMyCommonClass в многопоточной среде безопасно, так как операции чтения не изменяют состояние данных. Однако важно помнить, что если данные изменяются в одном потоке, другие потоки могут получить данные в некорректном состоянии, если эти изменения происходят в процессе записи. Для предотвращения таких ситуаций необходимо использовать механизмы синхронизации, такие как критические секции.

Можно ли читать данные из TMyCommonClass через Items[i]?

Так как TMyCommonClass является потомком TList, к которому не применяются потокобезопасные ограничения, чтение данных через Items[i] может быть безопасным, если нет одновременных изменений данных в разных потоках. Если же такие изменения присутствуют, необходимо использовать потокобезопасные коллекции, например TThreadList.

Можно ли вызывать методы TMyCommonClass, как это делается в примере с TMyCommonClass.DoCalculation?

Метод DoCalculation может быть вызван безопасно, так как локальные переменные и параметры метода размещаются в стеке потока, и каждый поток получает свой собственный стек, который не пересекается с стеками других потоков. Это означает, что данные, размещенные в стеке, не будут доступны другим потокам, обеспечивая потокобезопасность.

Пример кода

type
  TMyCommonClass = class(TList<Real>)
  private
    function DoCalculation(const AValue: Integer): Real;
  end;

  TMyClass = class(TList<Real>)
  private
    MyCommonClass: TMyCommonClass;
    function DoCalculation(const AValue: Integer): Real;
  end;

  TForm1 = class(TForm)
  private
    MyCommonClass: TMyCommonClass;
  // Остальной код формы
  end;

function TMyCommonClass.DoCalculation(const AValue: Integer): Real;
var
  r: Real;
begin
  r := Items[AValue] * 100; // Пример вычислений с использованием локальных переменных
  Result := r;
end;

function TMyClass.DoCalculation(const AValue: Integer): Real;
begin
  Result := MyCommonClass.DoCalculation(AValue);
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  LoopResult: TParallel.TLoopResult;
  ResultList: TList<Real>;
  i: Integer;
begin
  // Инициализация ResultList и заполнение данными в потокобезопасном контексте
  ResultList := TList<Real>.Create;
  try
    LoopResult := TParallel.For(0, 100000,
      procedure(AIndex: Integer)
      var
        MyClass: TMyClass;
        r: Real;
      begin
        MyClass := TMyClass.Create;
        MyClass.MyCommonClass := MyCommonClass;
        try
          r := MyClass.DoCalculation(AIndex);
          TThread.Queue(nil,
            procedure
            begin
              ResultList.Add(r);
            end);
        finally
          MyClass.Free;
        end;
      end);
    // Остальной код обработки результатов
  finally
    ResultList.Free;
  end;
end;

В данном примере кода использована функция TThread.Queue для безопасной добавления результатов в ResultList без использования критических секций, так как операции добавления в список выполняются в контексте главного потока.

Заключение

Чтение данных из объектов в многопоточной среде является безопасным действием, но важно понимать, что при изменении данных необходимо использовать механизмы синхронизации. В языке Delphi для этого существуют различные инструменты, такие как критическая секция (TCriticalSection), мьютексы и другие. При работе с коллекциями следует использовать потокобезопасные версии, например TThreadList. Следуя этим рекомендациям, можно разрабатывать надежные многопоточные приложения.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В статье рассматривается, как обеспечить потокобезопасный доступ к объектам в многопоточных программах на языке программирования Delphi, с примерами использования безопасных практик в работе с объектами и потоками.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::