線程是進程內一個相對獨立的、可調度的執行單元。一個應用可以有一個主線程，一個主線程可以有多個子線程，子線程還可以有自己的子線程，這樣就構成了多線程應用了。由于多個線程往往會同時訪問同一塊內存區域，頻繁的訪問這塊區域，將會增加產生線程沖突的概率。一旦產生了沖突，將會造成不可預料的結果（比如：該公用區域的值是不可預料的），可見處理線程同步的必要性。
(注意：本文中出現的所有代碼都是用DELPHI描述的，調試環境為Windows me ，Delphi 6。其中所涉及的Windows API函數可以從MSDN獲得詳細的文檔。)
首先引用一個實例來引出我們以下的討論，該實例沒有采取任何措施來避免線程沖突。 ??????? 它的主要過程為：由主線程啟動兩個線程對letters這個全局變量進行頻繁的讀寫，然后分別把修改的結果顯示到ListBox中。由于沒有同步這兩個線程，使得線程在修改letters時產生了不可預料的結果。 ??????? ListBox中的每一行的字母都應該一致，但是上圖畫線處則不同，這就是線程沖突產生的結果。當兩個線程同時訪問該共享內存時，一個線程還未對該內存修改完，另一個線程又對該內存進行了修改，由于寫值的過程沒有被串行化，這樣就產生了無效的結果。可見線程同步的重要性。
以下是本例的代碼
unit.pas文件
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
Dialogs, StdCtrls;
//定義窗口類
type
TForm1 = class(TForm)
?? ListBox1: TListBox;
?? ListBox2: TListBox;
??? Button1: TButton;
??? procedure Button1Click(Sender: TObject);
private
?? { Private declarations }
public
?? { Public declarations }
end;
//定義線程類
type
TListThread=class(TThread)
?? private
?? Str:String;
protected
?? procedure AddToList;//將Str加入ListBox組件
?? Procedure Execute;override;
public
??? LBox:TListBox; //定義一個線程內公共變量，接收從進程傳進來的TListBox;
end;
//定義變量
var
?? Form1: TForm1;
?? Letters:String='AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA';//全局變量
implementation
{$R *.dfm}
//線程類實現部分
procedure TListThread.Execute;
var
?? I,J,K:Integer;
begin
?? for i:=0 to 50 do
?? begin
????? for J:=1 to 20 do
???? for K:=1 to 1000 do//循環1000次增加產生沖突的幾率
???? if letters[j]<'Z' then
??????? letters[j]:=succ(Letters[j])
??? else
?????? letters[j]:='A';
?????? str:=letters;
????? synchronize(addtolist);//同步訪問VCL可視組件(本例中，這個同步可以不要，見Button1Click);
??? end;
end;
procedure TListThread.AddToList;
begin
??? LBox.Items.Add(str);//將str加入列表框
end;
//窗口類實現部分
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
??? th1,th2:TListThread;
begin
??? Listbox1.Clear;
??? Listbox2.Clear;
?? th1:=tlistThread.Create(true);//創建線程1
?? th2:=tlistThread.Create(true);//創建線程2
?? th1.LBox:=listBox1;//不同的VCL控件；
??? th2.LBox:=listBox2;//不同的VCL控件；
??? th1.Resume;//開始執行
??? th2.Resume;
end;
end.
由上例可見，當多個線程同時修改一個公用變量時，會產生沖突，所以我們要設法防止它，這樣我們開發的多線程應用才能夠穩定地運行。下面我們來改進它。我們先使用臨界段來串行化，實現同步。
???? 在上例unit1.pas代碼的uses段中加入SyncObjs單元，
???? 加入全局臨界段變量:Critical1:TRTLCriticalSection
???? 在FormCreate事件中加入:InitializeCriticalSection(Critical1)這句代碼，
???? 在FormDestroy事件中加入DeleteCriticalSection(Critical1)這句代碼，
???? 然后修改TListThread.Execute函數，修改后的代碼似如下所示（?處為增加的代碼）：
procedure TListThread.Execute;
var
??? I,J,K:Integer;
begin
??? for i:=0 to 50 do
??? begin
??????????? //進入臨界段
????? EnterCriticalSection(Critical1);
???? for J:=1 to 20 do
??????? for K:=1 to 3000 do
???????? if letters[j]<'Z' then
?????????? letters[j]:=succ(Letters[j])
??????? else
?????????? letters[j]:='A';
???? str:=letters; ???????????? //退出臨界段
????? LeaveCriticalSection(Critical1);
????? synchronize(addtolist);
end;
end;
好了，重新編譯，運行結果如下圖所示(略)
程序成功的避免了沖突，看來真的很簡單，我們成功了！當然我們還可以使用其它同步技術如Mutex（互斥對象）, Semaphore（信號量）等，這些技術都是Windows通過API直接提供給我們的。
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下面總結一下Windows常用的幾種線程同步技術。
1. Critical Sections（臨界段），源代碼中如果有不能由兩個或兩個以上線程同時執行的部分，可以用臨界段來使這部分的代碼執行串行化。
??????? 它只能在一個獨立的進程或一個獨立的應用程序中使用。 ??????? 使用方法如下：
//在窗體創建中
InitializeCriticalSection(Critical1)
//在窗體銷毀中
DeleteCriticalSection(Critical1)
//在線程中
EnterCriticalSection(Critical1)
……保護的代碼
LeaveCriticalSection(Critical1)
2. Mutex（互斥對象），是用于串行化訪問資源的全局對象。我們首先設置互斥對象，然后訪問資源，最后釋放互斥對象。在設置互斥對象時，如果另一個線程（或進程）試圖設置相同的互斥對象，該線程將會停下來，直到前一個線程（或進程）釋放該互斥對象為止。
??????? 注意它可以由不同應用程序共享。 ??????? 使用方法如下：
//在窗體創建中
hMutex:=CreateMutex(nil,false,nil)
//在窗體銷毀中
CloseHandle(hMutex)
//在線程中
WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE)
……保護的代碼
ReleaseMutex(hMutex)
3. Semaphore（信號量），它與互斥對象相似，但它可以計數。例如可以允許一個給定資源同時同時被三個線程訪問。其實Mutex就是最大計數為一的Semaphore。
???????使用方法如下：
//在窗體創建中
hSemaphore:= CreateSemaphore(nil,lInitialCount,lMaximumCount,lpName)
//在窗體銷毀中
CloseHandle(hSemaphore)
//在線程中
WaitForSingleObject(hSemaphore,INFINITE)
……保護的代碼
ReleaseSemaphore(hSemaphore, lReleaseCount, lpPreviousCount)
4. 還可以使用Delphi中的TcriticalSection這個VCL對象，它的定義在Syncobjs.pas中。
當你開發多線程應用時，并且多個線程同時訪問一個共享資源或數據時，你需要考慮線程同步的問題了。
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delphi中多線程同步的一些方法
[ 2006-01-09 10:48:03 | 作者: snox 字體大小:大 |中 |小 ]
當有多個線程的時候，經常需要去同步這些線程以訪問同一個數據或資源。例如，假設有一個程序，其中一個線程用于把文件讀到內存，而另一個線程用于統計文件中的字符數。當然，在把整個文件調入內存之前，統計它的計數是沒有意義的。但是，由于每個操作都有自己的線程，操作系統會把兩個線程當作是互不相干的任務分別執行，這樣就可能在沒有把整個文件裝入內存時統計字數。為解決此問題，你必須使兩個線程同步工作。
存在一些線程同步地址的問題，Win32提供了許多線程同步的方式。在本節你將看到使用臨界區、 互斥、信號量和事件來解決線程同步的問題。
1. 臨界區
臨界區是一種最直接的線程同步方式。所謂臨界區，就是一次只能由一個線程來執行的一段代碼。如果把初始化數組的代碼放在臨界區內，另一個線程在第一個線程處理完之前是不會被執行的。
在使用臨界區之前，必須使用InitializeCriticalSection()過程來初始化它。
其聲明如下：
procedure InitializeCriticalSection(var
????? lpCriticalSection參數是一個TRTLCriticalSection類型的記錄，并且是變參。至于TRTLCriticalSection 是如何定義的，這并不重要，因為很少需要查看這個記錄中的具體內容。只需要在lpCriticalSection中傳遞未初始化的記錄，InitializeCriticalSection()過程就會填充這個記錄。
注意Microsoft故意隱瞞了TRTLCriticalSection的細節。因為，其內容在不同的硬件平臺上是不同的。在基于Intel的平臺上，TRTLCriticalSection包含一個計數器、一個指示當前線程句柄的域和一個系統事件的句柄。在Alpha平臺上，計數器被替換為一種Alpha-CPU數據結構，稱為spinlock。在記錄被填充后，我們就可以開始創建臨界區了。這時我們需要用EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()來封裝代碼塊。這兩個過程的聲明如下：
procedure EnterCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall;
procedure LeaveCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall;
正如你所想的，參數lpCriticalSection就是由InitializeCriticalSection()填充的記錄。
當你不需要TRTLCriticalSection記錄時，應當調用DeleteCriticalSection()過程，下面是它的聲明：
procedure DeleteCriticalSection(var lpCriticalSection:TRRLCriticalSection);stdcall;
2. 互斥
互斥非常類似于臨界區，除了兩個關鍵的區別：首先，互斥可用于跨進程的線程同步。其次，互斥能被賦予一個字符串名字，并且通過引用此名字創建現有互斥對象的附加句柄。
提示臨界區與事件對象(比如互斥對象)的最大的區別是在性能上。臨界區在沒有線程沖突時，要用1 0 ~ 1 5個時間片，而事件對象由于涉及到系統內核要用400~600個時間片。
可以調用函數CreateMutex ( )來創建一個互斥量。下面是函數的聲明：
function lpMutexAttributes參數為一個指向TSecurityAttributtes記錄的指針。此參數通常設為0，表示默認的安全屬性。bInitalOwner參數表示創建互斥對象的線程是否要成為此互斥對象的擁有者。當此參數為False時， 表示互斥對象沒有擁有者。
lpName參數指定互斥對象的名稱。設為nil表示無命名，如果參數不是設為nil，函數會搜索是否有同名的互斥對象存在。如果有，函數就會返回同名互斥對象的句柄。否則，就新創建一個互斥對象并返回其句柄。
當使用完互斥對象時，應當調用CloseHandle()來關閉它。
在程序中使用WaitForSingleObject()來防止其他線程進入同步區域的代碼。此函數聲明如下： ? (**************************************以下尚未整理*********************************)
function
這個函數可以使當前線程在dwMilliseconds指定的時間內睡眠，直到hHandle參數指定的對象進入發信號狀態為止。一個互斥對象不再被 線程擁有時，它就進入發信號狀態。當一個進程要終止時，它就進入發信號狀態。dwMilliseconds參數可以設為0，這意味著只檢查hHandle參 數指定的對象是否處于發信號狀態，而后立即返回。dwMilliseconds參數設為INFINITE，表示如果信號不出現將一直等下去。
這個函數的返回值如下
WaitFor SingleObject()函數使用的返回值
返回值 含義
WAIT_ABANDONED 指定的對象是互斥對象，并且擁有這個互斥對象的線程在沒有釋放此對象之前就已終止。此時就稱互斥對象被拋棄。這 種情況下，這個互斥對象歸當前線程所有，并把它設為非發信號狀態
WAIT_OBJECT_0 指定的對象處于發信號狀態
WAIT_TIMEOUT等待的時間已過，對象仍然是非發信號狀態再次聲明，當一個互斥對象不再被一個線程所擁有,它就處于發信號狀態。此時 首先調用WaitForSingleObject()函數的線程就成為該互斥對象的擁有者，此互斥對象設為不發信號狀態。當線程調用ReleaseMutex()函數并傳 遞一個互斥對象的句柄作為參數時，這種擁有關系就被解除，互斥對象重新進入發信號狀態。
注意除WaitForSingleObject()函數外，你還可以使用WaitForMultipleObject()和MsgWaitForMultipleObject()函數，它們可以等待幾個 對象變為發信號狀態。這兩個函數的詳細情況請看Win32 API聯機文檔。
3. 信號量
另一種使線程同步的技術是使用信號量對象。它是在互斥的基礎上建立的，但信號量增加了資源計數的功能，預定數目的線程允許同時進 入要同步的代碼。可以用CreateSemaphore()來創建一個信號量對象，其聲明如下：
function
和CreateMutex()函數一樣，CreateSemaphore()的第一個參數也是一個指向TSecurityAttribute s記錄的指針，此參數的缺省值可以設為 nil。
lInitialCount參數用來指定一個信號量的初始計數值，這個值必須在0和lMaximumCount之間。此參數大于0，就表示信號量處于發信號狀 態。當調用WaitForSingleObject()函數(或其他函數)時，此計數值就減1。當調用ReleaseSemaphore()時，此計數值加1。
參數lMaximumCount指定計數值的最大值。如果這個信號量代表某種資源，那么這個值代表可用資源總數。
參數lpName用于給出信號量對象的名稱，它類似于CreateMutex()函數的lpName參數。 ?
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★★★關于線程同步：
Synchronize()是在一個隱蔽的窗口里運行，如果在這里你的任務很繁忙，你的主窗口會阻塞掉；Synchronize()只是將該線程的代碼放到
主線程中運行，并非線程同步。
臨界區是一個進程里的所有線程同步的最好辦法，他不是系統級的，只是進程級的，也就是說他可能利用進程內的一些標志來保證該進程 內的線程同步，據Richter說是一個記數循環；臨界區只能在同一進程內使用；臨界區只能無限期等待，不過2k增加了 TryEnterCriticalSection函數實現0時間等待。
互斥則是保證多進程間的線程同步，他是利用系統內核對象來保證同步的。由于系統內核對象可以是有名字的，因此多個進程間可以利用 這個有名字的內核對象保證系統資源的線程安全性。互斥量是Win32 內核對象，由操作系統負責管理；互斥量可以使用WaitForSingleObject實 現無限等待，0時間等待和任意時間等待。
1. 臨界區
臨界區是一種最直接的線程同步方式。所謂臨界區，就是一次只能由一個線程來執行的一段代碼。如果把初始化數組的代碼放在臨界區內 ，另一個線程在第一個線程處理完之前是不會被執行的。在使用臨界區之前，必須使用InitializeCriticalSection()過程來初始化它。
在第一個線程調用了EnterCriticalSection()之后，所有別的線程就不能再進入代碼塊。下一個線程要等第一個線程調用 LeaveCriticalSection()后才能被喚醒。
2. 互斥
互斥非常類似于臨界區，除了兩個關鍵的區別：首先，互斥可用于跨進程的線程同步。其次，互斥能被賦予一個字符串名字，并且通過引 用此名字創建現有互斥對象的附加句柄。
提示：臨界區與事件對象(比如互斥對象)的最大的區別是在性能上。臨界區在沒有線程沖突時，要用10 ~ 15個時間片，而事件對象由于 涉及到系統內核要用400~600個時間片。
當一個互斥對象不再被一個線程所擁有,它就處于發信號狀態。此時首先調用WaitForSingleObject()函數的線程就成為該互斥對象的擁有 者，此互斥對象設為不發信號狀態。當線程調用ReleaseMutex()函數并傳遞一個互斥對象的句柄作為參數時，這種擁有關系就被解除，互斥對 象重新進入發信號狀態。
可以調用函數CreateMutex()來創建一個互斥量。當使用完互斥對象時，應當調用CloseHandle()來關閉它。
3. 信號量
另一種使線程同步的技術是使用信號量對象。它是在互斥的基礎上建立的，但信號量增加了資源計數的功能，預定數目的線程允許同時進 入要同步的代碼。可以用CreateSemaphore()來創建一個信號量對象，
因為只允許一個線程進入要同步的代碼，所以信號量的最大計數值(lMaximumCount)要設為1。ReleaseSemaphore()函數將使信號量對象的 計數加1；
記住，最后一定要調用CloseHandle()函數來釋放由CreateSemaphore()創建的信號量對象的句柄。
★★★WaitForSingleObject函數的返值：
WAIT_ABANDONED指定的對象是互斥對象，并且擁有這個互斥對象的線程在沒有釋放此對象之前就已終止。此時就稱互斥對象被拋棄。這種 情況下，這個互斥對象歸當前線程所有，并把它設為非發信號狀態；
WAIT_OBJECT_0 指定的對象處于發信號狀態；
WAIT_TIMEOUT等待的時間已過，對象仍然是非發信號狀態；
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VCL支持三種技術來達到這個目的：
（2） 使用critical區
如果對象沒有提高內置的鎖定功能，需要使用critical區，Critical區在同一個時間只也許一個線程進入。為了使用Critical區，產生一 個TCriticalSection全局的實例。TcriticalSection有兩個方法，Acquire(阻止其他線程執行該區域)和Release(取消阻止)
每個Critical區是與你想要保護的全局內存相關聯。每個訪問全局內存的線程必須首先使用Acquire來保證沒有其他線程使用它。完成以 后，線程調用Release方法，讓其他線程也可以通過調用Acquire來使用這塊全局內存。
警告：Critical區只有在所有的線程都使用它來訪問全局內存，如果有線程直接調用內存，而不通過Acquire，會造成同時訪問的問題。 例如：LockXY是一個全局的Critical區變量。任何一個訪問全局X, Y的變量的線程，在訪問前，都必須使用Acquire
LockXY.Acquire;{ lock out other threads }
try
Y := sin(X);
finally
LockXY.Release;
end
臨界區主要是為實現線程之間同步的，但是使用的時候注意，一定要在用此臨界對象同步的線程之外建立該對象（一般在主線程中建立臨 界對象）。
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線程同步使用臨界區，進程同步使用互斥對象。
Delphi中封裝了臨界對象。對象名為TCriticalSection，使用的時候只要在主線程當中建立這個臨界對象（注意一定要在需要同步的線程 之外建立這個對象）。具體同步的時候使用Lock和Unlock即可。
而進程間同步建立互斥對象，則只需要建立一個互斥對象CreateMutex. 需要同步的時候只需要WaitForSingleObject(mutexhandle, INFINITE) unlock的時候只需要ReleaseMutex(mutexhandle);即可。
有很多方法, 信號燈, 臨界區, 互斥對象,此外, windows下還可以用全局原子,共享內存等等. 在windows體系中, 讀寫一個8位整數時原 子的, 你可以依靠這一點完成互斥的方法. 對于能夠產生全局名稱的方法能夠可以在進程間同步上(如互斥對象), 也可以用在線程間同步上;不 能夠產生全局名稱的方法(如臨界區)只能用在線程間同步上. | 
