Question

我创建了一个打开COM端口并处理重叠读写操作的类。它包含两个独立的线程 - 一个读取，另一个写入数据。他们都调用OnXXX程序（例如OnRead或OnWrite）来通知完成的读或写操作。

以下是线程如何工作的简短示例：

  TOnWrite = procedure (Text: string);

  TWritingThread = class(TThread)
  strict private
    FOnWrite: TOnWrite;
    FWriteQueue: array of string;
    FSerialPort: TAsyncSerialPort;
  protected
    procedure Execute; override;
  public
    procedure Enqueue(Text: string);
    {...}
  end;

  TAsyncSerialPort = class
  private
    FCommPort: THandle;
    FWritingThread: TWritingThread;
    FLock: TCriticalSection;
    {...}
  public
    procedure Open();
    procedure Write(Text: string);
    procedure Close();
    {...}
  end;

var
  AsyncSerialPort: TAsyncSerialPort;

implementation

{$R *.dfm}

procedure OnWrite(Text: string);
begin
  {...}
  if {...} then
    AsyncSerialPort.Write('something');
  {...}
end;

{ TAsyncSerialPort }

procedure TAsyncSerialPort.Close;
begin
  FLock.Enter;
  try
    FWritingThread.Terminate;
    if FWritingThread.Suspended then
      FWritingThread.Resume;
    FWritingThread.WaitFor;
    FreeAndNil(FWritingThread);

    CloseHandle(FCommPort);
    FCommPort := 0;
  finally
    FLock.Leave;
  end;
end;

procedure TAsyncSerialPort.Open;
begin
  FLock.Enter;
  try
    {open comm port}
    {create writing thread}
  finally
    FLock.Leave;
  end;
end;

procedure TAsyncSerialPort.Write(Text: string);
begin
  FLock.Enter;
  try
    {add Text to the FWritingThread's queue}
    FWritingThread.Enqueue(Text);
  finally
    FLock.Leave;
  end;
end;

{ TWritingThread }

procedure TWritingThread.Execute;
begin
  while not Terminated do
  begin
    {GetMessage() - wait for a message informing about a new value in the queue}
    {pop a value from the queue}
    {write the value}
    {call OnWrite method}
  end;
end;

当您查看Close（）过程时，您将看到它进入临界区，终止写入线程，然后等待它完成。由于写入线程可以在调用OnWrite方法时将要写入的新值排入队列，因此在调用TAsyncSerialPort类的Write（）过程时，它将尝试进入相同的临界区。

在这里，我们遇到了僵局。调用Close（）方法的线程进入临界区，然后等待写线程被关闭，同时该线程等待临界区被释放。

我一直在思考很长一段时间，但我没有找到解决这个问题的方法。问题是我想确保在保留Close（）方法时没有读/写线程存活，这意味着我不能只设置那些线程的Terminated标志并离开。

我该如何解决这个问题？也许我应该改变我异步处理串口的方法？

提前感谢您的建议。

马里乌什。

---------编辑----------
这样的解决方案怎么样？

procedure TAsyncSerialPort.Close;
var
  lThread: TThread;
begin
  FLock.Enter;
  try
    lThread := FWritingThread;
    if Assigned(lThread) then
    begin
      lThread.Terminate;
      if lThread.Suspended then
        lThread.Resume;
      FWritingThread := nil;
    end;

    if FCommPort <> 0 then
    begin
      CloseHandle(FCommPort);
      FCommPort := 0;
    end;
  finally
    FLock.Leave;
  end;

  if Assigned(lThread) then
  begin
    lThread.WaitFor;
    lThread.Free;
  end;
end;

如果我的想法是正确的，这应该消除死锁问题。不幸的是，我在写入线程关闭之前关闭了通信端口句柄。这意味着当它调用任何将comm端口句柄作为其参数之一的方法（例如Write，Read，WaitCommEvent）时，应该在该线程中引发异常。我可以确定如果我在该线程中捕获该异常，它将不会影响整个应用程序的工作吗？这个问题可能听起来很愚蠢，但我认为一些例外可能导致操作系统关闭导致它的应用程序，对吗？在这种情况下我是否需要担心？

Answer 1

是的，您应该重新考虑您的方法。异步操作完全可用于消除对线程的需要。如果使用线程，则使用同步（阻塞）调用。如果你使用异步操作，那么处理一个线程中的所有东西 - 不一定是主线程，但IMO在不同的线程中进行发送和接收是没有意义的。

当然有解决同步问题的方法，但我宁愿改变设计。

Answer 2

您可以从关闭中取出锁定。当它从WaitFor返回时，线程主体已经注意到它已经终止，完成了最后一个循环，并且结束了。

如果您不喜欢这样做，那么您可以在FreeAndNil之前移动设置锁定。这显然允许线程关闭机制在您应用锁之前工作（因此它不必与锁的任何东西竞争）

编辑：

（1）如果你还想关闭通信句柄，请在执行循环之后或在线程的析构函数中执行。

（2）很抱歉，但您编辑的解决方案非常糟糕。终止和等待将完全安全地完成您所需的一切。

Answer 3

主要问题似乎是您将Close的全部内容放在关键部分。我几乎可以肯定（但你必须检查文档）TThread.Terminate和TThread.WaitFor可以安全地从该部分之外调用。通过将该部分拉到关键部分之外，您将解决僵局。

关闭线程时死锁

3 个答案: