多线程同步问题：使用了临界区实现同步，主线程为什么一要进入临界区就挂起

Question

当别的子线程进入临界区后，此时主线程要进入临界区则程序会挂起，
为什么，
有什么解决办法？

Answer 1

//开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  try
    FMsgType:=AMsgType;
    FMsgStr:=AMsgStr;
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);
  finally
    //解除阻塞
    LeaveCriticalSection(FCS);
  end;

Answer 2

顺便帮忙看看这个帖子，也是多线程
http://community.csdn.net/Expert/topic/4342/4342487.xml?temp=.4390222

Answer 3

bluekitty的意思是说，你什么时候调用的DeleteCriticalSection()？如果DeleteCriticalSection之后又有某个线程对该CriticalSection进行EnterCriticalSection()，那么结果是不可预期的。说到这里你可以检查一下，InitializeCriticalSection()和DeleteCriticalSection()是否处于同一线程上下文？EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()是否配对，或者说是否存在某些分支条件使得两次EnterCriticalSection()才有一次LeaveCriticalSection，或者EnterCriticalSection()之后没有在同一线程上下文中执行匹配的LeaveCriticalSection？典型的例子是在支线程中抛了异常没有在同一上下文中拦截，那么该线程蹦出去了也没有LeaveCriticalSection()，其他使用该CriticalSection的线程必然阻塞。

Answer 4

在程序退出的时候才调用DeleteCriticalSection，如下，在TMsgNotify.Create时InitializeCriticalSection，
在MsgNotify.Free时MsgNotify.Free，MsgNotify不是线程对象
initialization
  MsgNotify:=TMsgNotify.Create;
finalization
  MsgNotify.Free;

Answer 5

我使用Try Finally 
会出现EnterCriticalSection()之后
没有LeaveCriticalSection()的情况吗

Answer 6

以下是包含这个临界区的类代码，
MsgNotify对象是全局对象，只有一个实例，
其他线程使用它的DoMessage方法来更新界面，
所以使用了临界区对象  TMsgNotify = class(TObject)
  private
    FCS: TRTLCriticalSection;
    FMsgStr: string;
    FMsgType: TMsgType;
    FOnMessage: TDeviceMsgNotifiyEvent;
  public
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;
    procedure DoMessage(Sender: TObject;const IDevice:IMsgNotityDevice;
            AMsgType:TMsgType;AMsgStr:string);
    property MsgStr: string read FMsgStr;
    property MsgType: TMsgType read FMsgType;
    property OnMessage: TDeviceMsgNotifiyEvent read FOnMessage write FOnMessage;
  end;
{
********************************** TMsgNotify **********************************
}
constructor TMsgNotify.Create;
begin
  inherited;  //初始化阻塞对象
  InitializeCriticalSection(FCS);
end;destructor TMsgNotify.Destroy;
begin
  //删除阻塞对象
  DeleteCriticalSection(FCS);
  inherited;
end;procedure TMsgNotify.DoMessage(Sender: TObject;const IDevice:IMsgNotityDevice;
        AMsgType:TMsgType;AMsgStr:string);
begin
  //开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  try
    FMsgType:=AMsgType;
    FMsgStr:=AMsgStr;
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);
  finally
    //解除阻塞
    LeaveCriticalSection(FCS);
  end;
end;initialization
  MsgNotify:=TMsgNotify.Create;
finalization
  MsgNotify.Free;

Answer 7

//开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  try
    FMsgType:=AMsgType;
    FMsgStr:=AMsgStr;
    LeaveCriticalSection(FCS);  // 应该这里也加上吧
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);
  finally
    //解除阻塞
    LeaveCriticalSection(FCS);
  end;

Answer 8

楼上的这样做可是两次LeaveCriticalSection()啊。楼主的代码没有考虑这样一个问题，虽然finally块中一定会得到执行，不管有没有异常，但是如果抛了异常，finally块执行完之后异常还是要raise的，自己看看finally关键字的定义。此时异常实际上还是没有被拦截（对于构造该线程上下文的TThread来说，不是你的TMsgNotify），此时所在线程上下文的线程还是要崩溃的。上述只是一个方面，另一个方面就是你是不是在FOnMessage里有对UI的操作？虽然说有Synchronize可以强制切到主线程完成，但是切记，千万不要在EnterCriticalSection()/LeaveCriticalSection()对内部调用Synchronize()！如果不理解，你可以自己看看TThread.Synchronize的源码，可以告诉你的结论是，这样会可能会形成“两段锁”。举个例子，如果线程A进入临界区，在FOnMessage里Synchonize，此时A上下文挂起，任务调度，主线程等待进入。主线程进入后首先处理Scheduled Synchonize，然后继续完成其他的事情。注意！现在一个时间片还没有用完，此时主线程还要接着跑的。接下来主线程调用了EnterCriticalSection()，但是此时CriticalSection的Owner是A线程，而A线程现在又处于挂起状态，你说接下来会发生什么情况？

Answer 9

我的意思就是Scarlette(Lord of Borland)后来说的索性改成这样吧：//开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  FMsgType:=AMsgType;          // 对2个变量进行赋值应该不会引起什么异常吧
  FMsgStr:=AMsgStr;            // 不需要try..finally块
  LeaveCriticalSection(FCS);
  try
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);
  finally
    // 如果这里也不需要，就把try..finally拿掉吧
  end;

Answer 10

to DDGG事件处理代码中必须用到前面两个变量，所以不能把LeaveCriticalSection(FCS)提前
  //开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  try
    FMsgType:=AMsgType;
    FMsgStr:=AMsgStr;
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);  //事件处理代码中必须用到前面两个变量
  finally
    //解除阻塞
    LeaveCriticalSection(FCS);
  end;

Answer 11

To Scarlette(Lord of Borland1.线程中对调用此方法的部分有异常处理
2.FOnMessage里有对UI的操作,但没有使用Synchronize

Answer 12

TO: luyuhai(大海)事件处理代码中必须用到前面两个变量，如果是这种情况，应该在EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()之间把这两个变量复制一份，而进入FOnMessage()后使用这两个变量的副本，这样FOnMessage()就不用放在临界区里了。//开始阻塞
  EnterCriticalSection(FCS);
  FMsgType:=AMsgType;          // 对2个变量进行赋值应该不会引起什么异常吧
  FMsgStr:=AMsgStr;            // 不需要try..finally块
  FMsgType2 := FMsgType;
  FMsgStr2 := FMsgStr;
  LeaveCriticalSection(FCS);
  try
    if Assigned(FOnMessage) then
      FOnMessage(Sender,IDevice);
  finally
    // 如果这里也不需要，就把try..finally拿掉吧
  end;.
.procedure OnMessage(Sender, IDevice: Integer); // 假设FOnMessage所指向的函数在这里
begin
  //OnMessage里面使用的是FMsgType2、FMsgStr2，而外面使用的是FMsgType、FMsgStr，不冲突
end;

Answer 13

To DDGG(叮叮当当) 
  
  你的修改部分等于没有修改。
  事件处理中引用的变量别的线程还是会修改

Answer 14

好好看看Scarlette(Lord of Borland)说的！

Answer 15

>>此时主线程要进入临界区则程序会挂起，主线程 一般用检测，如果不能进入，就执行下一步，如用个 List 来缓冲数据，
用个timer来定时检查，一般在主线程交互，我觉得用信号量更好，
但有个原则，一般，主线程(UI) 不能等待的

Answer 16

>>2.FOnMessage里有对UI的操作,但没有使用Synchronize这里可能是个大问题吧。VCL Framework并不是线程安全的（现有的Framework也没有哪个是），所以Borland才提供TThread.Synchronize。但是Borland提供的方法并不使用于比较复杂的临界区情况。对于这种在CriticalSection内需要对UI操作的，一般都把它异步化，就是往窗体PostMessage，自己写个Message Handler来处理在线程中Post过来的自定义消息。这种做法是完全依赖与Windows消息循环的异步性的（而且Windows的消息循环是保证线程安全的），换了Linux在X环境下就不用想了（X在线程安全和异步方面真的很烂，当初可真是折腾死偶了）。如果这样还会发生主线程Deadlock的情况，我想你最好还是好好检查一下你的异步构架里有没有设计缺陷（我们平时动辄上百个线程是很常见的，都没有发生这种事）。

Answer 17

if Assigned(FOnMessage) then
FOnMessage(Sender,IDevice);
如果你的FOnMessage是执行主线程代码，那么
就造成死锁了。

Answer 18

To SydPink(Miss Syd.Barrett) 
  FOnMessage中没有执行主线程代码，FOnMessage主要是更新界面，显示一些信息，并把信息保存到SqLServer数据库

Answer 19

to:SydPink(Miss Syd.Barrett)
if Assigned(FOnMessage) then
FOnMessage(Sender,IDevice);
如果你的FOnMessage是执行主线程代码，那么
就造成死锁了。这里为什么会死锁？我看到参考书中的例子也是不在临街区里运行主线程代码，但没有明确说临街区不能运行主线程代码，我的程序里在临街区直接对ui操作并没有出现异常。

Answer 20

楼上的，参考书毕竟只是“参考”，呵呵，其实理论上说在临界区里运行主线程代码也是可以的，但实际情况中你的Framework未必就线程安全。其实参考书里的不明确说也算是一种“避重就轻”。：）前面我说的在FOnMessage里用PostMessage，很大程度上也是把一个同步操作异步化，让UI动作真正的Schedule到主线程里去做，这是对现有framework线程不安全的work-around，也不是真正彻底根除问题。aiirii说的其实也是同一个意思，只不过他的做法里用List来代替Windows自身的消息循环罢了，不过，我是不太赞成用Timer的。：）如果想要真正的根除问题，那么……hoho，重新写一套framework估计是免不了的了……换句话说，每个UI对象自身也需要一个CriticalSection，以保证一个更新动作不会被一个以上的线程由于调度而“打断”重入。

Answer 21

呃……刚才注意到一个问题，楼主在FOnMessage里还有对SQLServer的操作？你能保证对SQLServer的动作就一定是线程安全的吗？

Answer 22

使用ADO访问SQlServer是线程安全的，帮助中明确说到

Answer 23

To Scarlette(Lord of Borland) 
  请问你程序中多个线程中如果都需要更新界面或写数据库，使用什么方法实现同步的呢？我程序中发现的问题不止题目一个，
就是多个子线程共同访问临界区也有问题，经常有一个线程等待另一个线程退出临界区的情况，有时就死锁了。
现在只好用Mutex，在waitsingleobject的参数中指定超时，否则也是死锁。
我跟踪了程序，没有发现某个线程长时间占用FOnMessage过程执行的时间，每个FOnMessage执行的时间都不到一秒。

Answer 24

老大，我要昏过去啦，都说了两遍了，要动UI在FOnMessage里往你的Form上PostMessage啊！至于数据库的访问，我在数据库的Link对象上加一个CriticalSection，每个线程对数据库访问都要锁该CriticalSection的。前面都说过了啦…… -___-另外，临界区占用时间不是问题，就算占用一小时也不是死锁条件。对于CriticalSection你也可以TryEnterCriticalSection()，没必要用Mutex（很慢），不过TryEnterCriticalSection()只有NT族的核心支持，9x核心是不行的。我看你还是好好检查你的异步构架吧，感觉还是你构架设计上有缺陷啊。

Answer 25

To Lucker
  子程序更新界面并没有使用主线程，仍然是在自己的线程中执行，与主线程是否挂起没有关系。

Answer 26

各位大哥，谢谢指点由于多线程方面的知识欠缺，还是没有解决问题，可能正如Scarlette(Lord of Borland) 所说的，构架设计上有缺陷我只好暂时放弃多线程，当然效率低些，还好我这个采集系统的设备不是很多。恳请推荐多线程同步方面的技巧和资源。结贴