Использование мьютексов в многопоточных Delphi-приложениях: гарантия однопоточного выполнения функций

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

В многопоточных приложениях на Delphi часто возникает необходимость гарантировать, что определенные функции будут выполняться только одним потоком за раз. Одним из способов достижения этой цели является использование мьютексов. Мьютекс — это примитив синхронизации, который позволяет только одному потоку получить доступ к критической секции кода.

Описание проблемы

Предположим, у нас есть многопоточная ситуация, и нам необходимо, чтобы функция выполнялась только одним потоком за раз. Вместо традиционного сериализации функции, мы хотим, чтобы потоки, пытающиеся войти в функцию во время её выполнения первым потоком, немедленно возвращались, не ожидая завершения первого потока.

Пример кода

Вот пример кода, который демонстрирует использование мьютекса для защиты функции от одновременного выполнения:

function InitMutex(const Name: String; var Handle: THandle): Boolean;
begin
  Handle := CreateMutex(nil, True, PAnsiChar(Name));
  Result := Handle <> 0;
end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  mHandle: THandle;
begin
  if InitMutex(BalloonTipMutex, mHandle) then
  try
    MessageBox(0, 'Executing Code....', '', 0);
  finally
    ReleaseMutex(mHandle);
    CloseHandle(mHandle);
  end;
end;

Подтвержденный ответ

Проблема, описанная в вопросе, заключается в неправильном использовании мьютекса. Даже если CreateMutex возвращает ошибку ERROR_ALREADY_EXISTS, мьютекс считается "открытым". Это означает, что при втором вызове функции мьютекс не освобождается, так как второй вызов "открыл" его, но не закрыл. Поэтому при третьем вызове функция не может получить мьютекс.

Исправленный код должен выглядеть следующим образом:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  mHandle: THandle;
begin
  if InitMutex(BalloonTipMutex, mHandle) then
  try
    MessageBox(0, 'Executing Code....', '', 0);
  finally
    ReleaseMutex(mHandle);
  end;
  // Закрытие мьютекса выполняется в функции InitMutex, поэтому здесь его не нужно закрывать.
end;

Функция InitMutex должна возвращать Result := (Handle <> 0) вместо проверки GetLastError.

Альтернативные решения

В качестве альтернативы мьютексу можно использовать TCriticalSection.TryEnter. Это более легковесный механизм синхронизации, который также позволяет достичь нужного результата:

var
  FLock: TCriticalSection;
begin
  FLock := TCriticalSection.Create;
  try
    if FLock.TryEnter then
    try
      // Выполнение кода
    finally
      FLock.Release;
    end;
  finally
    FLock.Free;
  end;
end;

Также можно использовать атомарные операции, например, InterlockedIncrement и InterlockedDecrement, для контроля доступа к ресурсу:

var
  FLockCount: Integer;
begin
  FLockCount := 0;
  ThisLockCount := InterlockedIncrement(FLockCount);
  try
    if ThisLockCount = 1 then
    begin
      // Выполнение кода
    end;
  finally
    InterlockedDecrement(FLockCount);
  end;
end;

Или использовать функции AddAtom, FindAtom и DeleteAtom из Windows API для управления доступом к ресурсу.

Заключение

Использование мьютексов в многопоточных Delphi-приложениях — эффективный способ гарантировать однопоточное выполнение функций. Однако важно правильно использовать мьютексы и освобождать их после выполнения кода. Существуют также альтернативные подходы, такие как TCriticalSection и атомарные операции, которые могут быть более подходящими в зависимости от конкретной ситуации.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Использование мьютексов в многопоточных Delphi-приложениях позволяет обеспечить, что определённые функции будут выполняться исключительно одним потоком за раз, предотвращая тем самым возможные конфликты и ошибки при одновременном доступе к ресурсам.

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 ::