Как обнаружить несанкционированный доступ к VCL из сторонних потоков во время выполнения программы на Delphi.

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

В Delphi, как известно, VCL (Visual Component Library) работает исключительно в главном потоке. Любые операции с VCL, будь то создание, изменение или уничтожение компонентов, должны выполняться в главном потоке. Нарушение этого правила может привести к непредсказуемым ошибкам, зависаниям и даже краху приложения.

Однако, на практике, особенно в сложных приложениях с многопоточностью, случайный доступ к VCL из сторонних потоков может произойти. Это может быть вызвано, например, перемещением обработчика события в другой поток, или вызовом события, на которое подписана форма VCL, из фонового потока.

Проблема: Как эффективно обнаружить такие несанкционированные обращения к VCL во время выполнения программы, чтобы своевременно выявить и исправить ошибки?

Решение Uwe Raabe и Remy Lebeau:

Начиная с Delphi 11 Alexandria, в VCL появилась возможность включить проверку на доступ к компонентам из сторонних потоков. Для этого необходимо установить свойство TControl.RaiseOnNonMainThreadUsage в True.

TControl.RaiseOnNonMainThreadUsage := True;

После установки этого свойства, при создании окна компонента (внутри CreateWnd), будет вызываться метод CheckNonMainThreadUsage, который, в случае обнаружения вызова из стороннего потока, вызовет исключение EInvalidOperation.

Важно отметить: Это свойство проверяется только при создании окна компонента. Remy Lebeau обратил внимание, что проверка не осуществляется при каждом обращении к компоненту. Поэтому, для более полного контроля, можно использовать метод TControl.CheckNonMainThreadUsage напрямую перед каждым потенциально опасным обращением к VCL.

procedure TMyThread.Execute;
begin
  // ...
  TThread.Synchronize(nil,
    procedure
    begin
      if MyControl <> nil then
      begin
        MyControl.CheckNonMainThreadUsage; // Проверяем, что находимся в главном потоке
        MyControl.Caption := 'Текст из потока'; // Обращаемся к VCL компоненту
      end;
    end);
  // ...
end;

Альтернативное решение: Использование TVirtualMethodInterceptor

Der schöne Günther предложил интересный подход с использованием TVirtualMethodInterceptor. Идея заключается в перехвате вызовов ключевых методов VCL компонентов, таких как Repaint, Update, SetBounds, DefaultHandler, и вызове CheckNonMainThreadUsage перед их выполнением.

uses
  System.Classes, Vcl.Controls, System.Rtti, System.TypInfo;

type
  TNonMainThreadInterceptor = class(TVirtualMethodInterceptor)
  private
    procedure BeforeCall(Instance: TObject; Method: TRttiMethod; const Args: TArray<TValue>);
  public
    constructor Create(AClass: TClass); reintroduce;
  end;

constructor TNonMainThreadInterceptor.Create(AClass: TClass);
begin
  inherited Create(AClass);
  // Перехватываем нужные методы
  AddHook('Repaint', BeforeCall);
  AddHook('Update', BeforeCall);
  AddHook('SetBounds', BeforeCall);
  AddHook('DefaultHandler', BeforeCall);
end;

procedure TNonMainThreadInterceptor.BeforeCall(Instance: TObject; Method: TRttiMethod; const Args: TArray<TValue>);
begin
  if Instance is TControl then
  begin
    (Instance as TControl).CheckNonMainThreadUsage;
  end;
end;

// Пример использования
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
  TNonMainThreadInterceptor.Create(TForm); // Перехватываем методы всех форм
  // Или можно перехватывать методы конкретных компонентов:
  // TNonMainThreadInterceptor.Create(TButton);
end;

Преимущества и недостатки подхода с TVirtualMethodInterceptor:

• Преимущества:
  • Автоматическая проверка перед вызовом ключевых методов.
  • Более гранулярный контроль, чем просто установка RaiseOnNonMainThreadUsage.
• Недостатки:
  • Может повлиять на производительность, особенно если перехватывать методы слишком многих компонентов.
  • Требует более сложной настройки и понимания механизма перехвата виртуальных методов.
  • Необходимо тщательно выбирать перехватываемые методы, чтобы не пропустить важные случаи доступа к VCL из сторонних потоков.

Выбор подходящего решения:

Выбор подходящего решения зависит от конкретной ситуации и требований к приложению.

• Если нужно быстро включить базовую проверку, достаточно установить TControl.RaiseOnNonMainThreadUsage := True.
• Если требуется более точный контроль и отслеживание конкретных обращений к VCL, можно использовать TControl.CheckNonMainThreadUsage напрямую.
• Для автоматизации процесса проверки и перехвата вызовов ключевых методов, можно использовать TVirtualMethodInterceptor, но следует учитывать возможные последствия для производительности.

Дополнительные рекомендации:

• Тщательное проектирование многопоточного приложения: Старайтесь минимизировать взаимодействие между потоками и VCL. Используйте механизмы синхронизации, такие как Synchronize, для безопасного выполнения кода в главном потоке.
• Четкая документация: Документируйте, какие части кода должны выполняться в главном потоке, а какие могут выполняться в сторонних потоках.
• Регулярное тестирование: Тестируйте многопоточное приложение в различных условиях, чтобы выявить возможные проблемы с доступом к VCL из сторонних потоков.

В заключение, обнаружение несанкционированного доступа к VCL из сторонних потоков является важной задачей для обеспечения стабильности и надежности многопоточных приложений на Delphi. Использование предложенных решений, в сочетании с тщательным проектированием и тестированием, поможет избежать многих проблем и создать качественное программное обеспечение.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В Delphi, для обнаружения несанкционированного доступа к VCL из сторонних потоков, можно использовать свойство `TControl.RaiseOnNonMainThreadUsage`, метод `TControl.CheckNonMainThreadUsage` или технику перехвата виртуальных методов с помощью `TVirtualMet

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 ::