Безопасность многопоточности класса `TRegEx` в Delphi: необходимость синхронизации

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Безопасность многопоточности класса TRegEx в Delphi

Вопрос безопасности многопоточности является ключевым при разработке приложений, использующих многопоточную обработку. Класс TRegEx в Delphi предназначен для работы с регулярными выражениями, но его безопасность при использовании из нескольких потоков вызывает определенные сомнения.

Проблема использования TRegEx в многопоточных приложениях

Приложение, использующее TRegEx в качестве синглтона в нескольких потоках, вызывает опасения по поводу безопасности многопоточности. Синглтон инициализируется в конструкторе класса вызовом TRegEx.Create(Pattern, [roCompiled]), и потоки используют его начиная с RegEx.Match(Value).Groups, при этом не применяется никаких механизмов синхронизации. Несмотря на то, что приложение работает корректно, это может быть случайностью, особенно учитывая, что нагрузка на потоки невелика.

Анализ безопасности TRegEx

С одной стороны, TRegEx работает с компилированным паттерном, который не изменяется, и обрабатывает входные параметры напрямую, что теоретически делает его безопасным для многопоточной обработки. Кроме того, подложенная библиотека PCRE, на которой основан TRegEx, является потокобезопасной.

С другой стороны, существует предположение, что TRegEx не является потокобезопасным, так как, например, в методе TRegEx.Match(const Input: String): TMatch входная строка сохраняется в экземпляре перед выполнением сопоставления. Это может привести к проблемам при одновременном доступе из разных потоков.

Подтвержденный ответ

PCRE, библиотека, лежащая в основе TRegEx, действительно потокобезопасна. Однако сам оболочечный класс TRegEx в Delphi не потокобезопасен. При вызове функции сопоставления pcre_exec в методе TPerlRegEx.Match используются члены TPerlRegEx, такие как FSubject и Offsets, которые являются общими для разных потоков, использующих данный экземпляр TPerlRegEx, который, в свою очередь, принадлежит экземпляру TRegEx.

Для обеспечения потокобезопасности TRegEx в контексте одновременного выполнения сопоставлений с использованием общего компилированного регулярного выражения, переменные, используемые в функции сопоставления, должны быть приватными для каждого вызова функции сопоставления.

Рекомендации по синхронизации

Для обеспечения безопасности при работе с TRegEx в многопоточных приложениях, следует использовать механизмы синхронизации, такие как критические секции. Это позволит избежать одновременного доступа к общим ресурсам и предотвратить возможные ошибки.

uses
  System.SysUtils,
  System.Classes,
  System.Threading;

type
  TSafeRegex = class
  private
    FRegex: TRegEx;
    FLock: TCriticalSection;
  public
    constructor Create(const Pattern: string; roCompiled: Boolean = True);
    function Match(const Input: string): TMatch;
  end;

constructor TSafeRegex.Create(const Pattern: string; roCompiled: Boolean);
begin
  FRegex := TRegEx.Create(Pattern, roCompiled);
  FLock := TCriticalSection.Create;
end;

function TSafeRegex.Match(const Input: string): TMatch;
begin
  FLock.Enter;
  try
    Result := FRegex.Match(Input);
  finally
    FLock.Leave;
  end;
end;

В данном примере кода класс TSafeRegex оборачивает TRegEx и использует критическую секцию для синхронизации доступа к методу Match.

Заключение

Использование TRegEx в многопоточных приложениях требует особого внимания к безопасности потоков. Несмотря на потокобезопасность библиотеки PCRE, сам класс TRegEx в Delphi не предоставляет такой гарантии. Разработчикам необходимо применять механизмы синхронизации для обеспечения корректной работы с TRegEx в многопоточной среде.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Вопрос касается безопасности использования класса `TRegEx` в Delphi при многопоточной обработке и необходимости применения механизмов синхронизации для корректной работы в многопоточных приложениях.

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 ::