Применение потоков

Если в основной программе попробовать выполнить такой цикл:
while True do;
то приложение зависнет. Теперь необходимо поместить его в процедуру Execute. При нажатии на кнопку бесконечный цикл будет непрерывно выполняться в потоке, однако и приложение как целое не зависнет.
В предыдущем примере поток выполняет бесконечный цикл. Однако, поток также обладает возможностями, позволяющими из основной программы передать ему приказ прекратить работу. Метод потока Terminate устанавливает свойствоTerminated потокав True. Анализируя это свойство, поток может понять, что он должен завершить работу.

Пример:
procedure TMyThread.Execute;
begin
while True do
if MyThread.Teminated then break;
end;

Этот код выполняет бесконечный цикл. Однако, при выполнении в основной программе оператора

MyThread.Terminate;

цикл завершается, и поток прекращает свою работу.

При работе с потоками необходимо учитывать приоритет создаваемых потоков. Так, если в предыдущем примере запустить не один поток, а два или больше, нажав на кнопку несколько раз, то компьютер станет очень заметно "тормозить". Это происходит потому, что приоритет по умолчанию новых потоков - нормальный. Можно уменьшить его, задав

MyThread.Priority:=tpLower;

Этого достаточно, чтобы компьютер чувствовал себя более свободно. Вот таблица приоритетов:

Приоритет	Описание
tpIde	Низший приоритет. Поток получает время только тогда, когда операционая система находится в состоянии простоя.
tpLowest	Приоритет на два пункта ниже нормального
tpLower	Приоритет на один пункт ниже нормального
tpNormal	Нормальный приоритет
tpHigher	Приоритет на один пункт выше нормального
tpHighest	Приоритет на два пункта выше нормального
tpTimeCritical	Максимальный приоритет. Приоритет на уровне функций ядра операционной системы.

§ 1.3 Понятие многопоточности.

Параллельное программирование возникло в 1962 г. с изобретением каналов - независимых аппаратных контролеров, позволяющих центральному процессору выполнять новую прикладную программу одновременно с операциями ввода-вывода других (приостановленных) программ. Параллельное программирование (слово параллельное в данном случае обозначает «происходящее одновременно») первоначально было уделом работников операционных систем. В конце 60-х годов были созданы многопроцессорные машины. В результате не только были поставлены новые задачи разработчикам операционных систем, но и появились новые возможности у прикладных программистов.

Всем известно, что Windows система многозадачная. Это означает, что несколько программ могут работать одновременно под управлением оперативной системы.

Для того, чтобы программа заработала, в нём создаётся поток. Любой процесс содержит в себе хотя бы один поток, и именно он отвечает за выполнение кода и получает на это процессорное время. Этим и достигается мнимая параллельность работы программ, или, как её еще называют, псевдопараллельность. Почему мнимая? Потому, что реально процессор в каждый момент времени может выполнять только один участок кода. Windows раздаёт процессорное время всем потокам в системе по очереди, тем самым создаётся впечатление, что они работают одновременно. Реально работающие параллельно потоки могут быть только на машинах с двумя и более процессорами.

Многопоточность - это свойство платформы или приложения (например, операционной системы или виртуальной машины), состоящее в том, что процесс, порождённый в операционной системе, может состоять из нескольких потоков, выполняющихся «параллельно», то есть без предписанного порядка во времени. При выполнении некоторых задач такое разделение может достичь более эффективного использования ресурсов вычислительной машины.

Любая программа содержит хотя бы один поток (главный), в котором она выполняется. Помимо этого, она может порождать любое количество дополнительных потоков, которые будут выполняться в фоновом режиме. У дополнительных потоков приоритет выстраивается такой же, как и у главного потока программы, но программист может увеличить его или уменьшить. Чем выше приоритет потока, тем больше на него отводится процессорного времени. Время работы процессора разбивается на небольшие интервалы, обычно называемые квантами. Когда квант времени заканчивается, выполнение текущего потока приостанавливается, содержимое регистров процессора сохраняется в специальной области памяти, и он переключается на обработку следующего потока.

Когда очередь снова дойдет до этого потока, содержимое регистров будет полностью восстановлено и работа потока продолжится так, как будто она вовсе и не прерывалась. Таким образом, переключение потоков происходит совершенно незаметно для них самих.

К достоинствам многопоточности в программировании можно отнести следующее:

- Упрощение программы в некоторых случаях, за счет использования общего адресного пространства;

- Меньшие относительно процесса временные затраты на создание потока;

- Повышение производительности процесса за счет распараллеливания процессорных вычислений и операций ввода/вывода.

Дата добавления: 2015-08-31