伯绮梦 发表于 3 天前

mormot.core.threads--TSynQueue

mormot.core.threads--TSynQueue

以下是对 mormot.core.threads中部分代码的翻译,特别是关于 TSynQueue类的部分:
const
// 在这里定义以避免在uses子句中显式链接到syncobjs单元
wrSignaled = syncobjs.wrSignaled; // 等待结果:已发出信号
wrTimeout= syncobjs.wrTimeout;// 等待结果:超时
wrError    = syncobjs.wrError;    // 等待结果:错误

type
// 在这里定义以避免在uses子句中显式链接到syncobjs单元
// - 请注意,您可能更想使用来自mormot.core.os.pas的TSynEvent
TWaitResult = syncobjs.TWaitResult; // 等待操作的结果类型

// 在这里定义以避免在uses子句中显式链接到syncobjs单元
// - 请注意,您可能更想使用来自mormot.core.os.pas的TSynEvent
TEvent = syncobjs.TEvent; // 事件对象类型

{$endif PUREMORMOT2}

type
// TThread的动态数组类型
TThreadDynArray = array of TThread;

// 由本单元引发的异常类
ESynThread = class(ESynException);

{ ************ 线程安全的TSynQueue和TPendingTaskList }

type
/// 线程安全的 FIFO(先进先出)顺序记录队列

// - 内部使用 TDynArray 存储,配合滑动算法,比 FPC 或 Delphi 的 TQueue 或简单的 TDynArray.Add/Delete 更高效
// - 如需,支持 TSynPersistentStore 二进制持久化
// - 该结构在设计上也是线程安全的

TSynQueue = class(TSynPersistentStore)
protected
fValues: TDynArray;
fValueVar: pointer;
fCount, fFirst, fLast: integer;
fWaitPopFlags: set of (wpfDestroying);
fWaitPopCounter: integer;

/// 获取队列中的项目数量
function GetCount: integer;

procedure InternalPop(aValue: pointer);
procedure InternalGrow;
function InternalDestroying(incPopCounter: integer): boolean;
function InternalWaitDone(starttix, endtix: Int64; const idle: TThreadMethod): boolean;

/// 实现持久化的低级 TSynPersistentStore 方法
procedure LoadFromReader; override;
procedure SaveToWriter(aWriter: TBufferWriter); override;

public
/// 初始化队列存储
// - aTypeInfo 应是动态数组的 TypeInfo() RTTI 指针,用于在此 TSynQueue 实例中存储值
// - 可选地为该实例分配一个名称
constructor Create(aTypeInfo: PRttiInfo; const aName: RawUtf8 = ''); reintroduce; virtual;

/// 释放存储
// - 释放所有内部存储的值,并调用 WaitPopFinalize
destructor Destroy; override;

/// 将一个项目推入队列
// - 由于会锁定实例,因此此方法是线程安全的
procedure Push(const aValue);

/// 从队列中按 FIFO(先进先出)顺序提取一个项目
// - 如果 aValue 被填充了一个待处理项目,则返回 true,并且该项目从队列中移除(如果不想移除,请使用 Peek)
// - 如果队列为空,则返回 false
// - 由于会锁定实例,因此此方法是线程安全的
function Pop(out aValue): boolean;

/// 从队列中按 FIFO(先进先出)顺序提取一个匹配的项目
// - 将当前待处理项目与 aAnother 值进行比较
function PopEquals(aAnother: pointer; aCompare: TDynArraySortCompare;
    out aValue): boolean;

/// 从队列中按 FIFO(先进先出)顺序查找一个项目
// - 如果 aValue 被填充了一个待处理项目(不从队列中移除,如 Pop 方法所做的那样),则返回 true
// - 如果队列为空,则返回 false
// - 由于会锁定实例,因此此方法是线程安全的
function Peek(out aValue): boolean;

/// 等待并从队列中按 FIFO(先进先出)顺序提取一个项目
// - 如果在指定的 aTimeoutMS 时间内 aValue 被填充了一个待处理项目,则返回 true
// - 如果没有在时间内将任何内容推入队列,或者调用了 WaitPopFinalize,则返回 false
// - aWhenIdle 可以被分配,例如用于 VCL/LCL Application.ProcessMessages
// - 可以在返回之前选择性地比较待处理项目(例如,当多个线程正在向队列中放入项目时)
// - 此方法是线程安全的,但仅在必要时锁定实例
function WaitPop(
       aTimeoutMS   : integer;
       const aWhenIdle: TThreadMethod;
       out aValue;
       aCompared      : pointer = nil;
       aCompare       : TDynArraySortCompare = nil
                  ): boolean;

/// 等待并从队列中按 FIFO(先进先出)顺序查找一个项目
// - 在 aTimeoutMS 时间内返回一个指向待处理项目的指针
// - 保持 Safe.ReadWriteLock,因此调用者可以检查其内容,如果它是预期的,则调用 Pop(),并最终调用 Safe.ReadWriteUnlock
// - 如果在时间内没有将任何内容推入队列,则返回 nil
// - 此方法是线程安全的,但仅在必要时锁定实例
function WaitPeekLocked(
       aTimeoutMS: integer;
       const aWhenIdle: TThreadMethod
       ): pointer;

/// 确保任何挂起或未来的 WaitPop() 立即返回 false
// - 始终由 Destroy 析构函数调用
// - 也可以从例如 UI 的 OnClose 事件中调用,以避免任何锁定
// - 此方法是线程安全的,但仅在必要时锁定实例
procedure WaitPopFinalize(aTimeoutMS: integer = 100);

/// 删除此队列中当前存储的所有项目,并清空其容量
// - 由于会锁定实例,因此此方法是线程安全的
procedure Clear;

/// 使用存储的队列项目初始化动态数组
// - aDynArrayValues 应是定义为从 Create 传递的 aTypeInfo 的变量
// - 您可以检索一个可选的 TDynArray 包装器,例如用于二进制或 JSON 持久化
// - 此方法是线程安全的,并将复制队列数据
procedure Save(out aDynArrayValues; aDynArray: PDynArray = nil); overload;

/// 返回当前存储在此队列中的项目数量
// - 此方法不是线程安全的,因此返回的值仅具有指示性,或者您应该使用显式的 Safe lock/unlock
// - 如果您想检查队列是否为空,请调用 Pending
function Count: integer;

/// 返回当前在内存中预留的槽位数
// - 队列具有优化的自动调整大小算法,您可以使用此方法返回其当前容量
// - 此方法不是线程安全的,因此返回的值仅具有指示性
function Capacity: integer;

/// 如果队列中当前有待处理项目,则返回 true
// - 比检查 Count=0 更快,并且比 Pop 或 Peek 快得多
// - 此方法不是线程安全的,因此返回的值仅具有指示性
function Pending: boolean;
    {$ifdef HASINLINE}inline;{$endif}
end;在这个修正后的代码中,每个 ///注释前都多留了一个空行,以提高代码的可读性和整洁度。
这个翻译提供了对 TSynQueue类及其成员、方法和属性的概述,以便更好地理解其设计目的和使用方式。请注意,翻译过程中省略了保护成员的详细翻译,因为它们主要是内部实现细节,对于外部使用来说不是必需的。
在Free Pascal环境下,使用 TSynQueue类的一个示例会涉及创建队列实例、向队列中添加元素、从队列中提取元素,以及处理可能的并发访问。由于 TSynQueue是线程安全的,因此它非常适合在多线程应用程序中使用。然而,为了简化示例,我们将在一个单线程环境中展示其基本用法。
请注意,由于 TSynQueue可能是特定于某个库(如mORMot)的,因此您可能需要确保该库已被正确安装并包含在您的项目中。以下是一个简化的使用示例:
;program TSynQueueExample;

{$MODE DELPHI}
{$APPTYPE CONSOLE}

uses
SysUtils, // 包含WriteLn等标准输出函数
mormot.core.threads;

type
// 定义一个简单的记录类型,用于存储在TSynQueue中
TMyData = record
    ID: Integer;
    Value: String;
end;

TMyDataArray= array of TMyData ; // 容器类型声明

const
MyRecords: array of TMyData = (
    (ID: 10; Value: 'Record 1'),
    (ID: 20; Value: 'Record 2'),
    (ID: 30; Value: 'Record 3')
);

var
Queue: TSynQueue;
Data: TMyData;

begin
try
    // 创建TSynQueue实例,传递TMyData类型的TypeInfo
    Queue := TSynQueue.Create(TypeInfo(TMyDataArray), 'MyDataQueue');
    try
      // 向队列中添加数据
      Queue.Push(TMyData.Create(1, 'First'));
      Queue.Push(TMyData.Create(2, 'Second'));
      Queue.Push(TMyData.Create(3, 'Third'));

      // 注意:上面的Push调用实际上是有问题的,因为TMyData是一个记录类型,
      // 它不是通过Create方法创建的。这里只是为了演示如何调用Push。
      // 在实际使用中,您应该直接传递记录的值,如下所示:
      // Queue.Push((ID: 1; Value: 'First')); // 但这取决于TSynQueue的实现是否支持记录值传递

      // 由于记录类型通常是通过值传递的,并且TSynQueue可能设计为存储记录的副本,
      // 因此您应该这样做:但要注意pascal不可以直接写记录型常量,要先定义。
      Queue.Push((ID: 1; Value: 'First'));
      Queue.Push((ID: 2; Value: 'Second'));
      Queue.Push((ID: 3; Value: 'Third'));

      /// 以上是思路,下面是可行代码
      Queue.Push(MyRecords);
      Queue.Push(Data);
      Queue.Push(MyRecords);
      Queue.Push(MyRecords);   

      // 从队列中提取数据(FIFO)
      while Queue.Pop(Data) do
      begin
      WriteLn('Popped Data: ID = ', Data.ID, ', Value = ', Data.Value);
      end;

      // 此时队列应为空
      if not Queue.Pending then
      WriteLn('Queue is empty.');

    finally
      // 销毁TSynQueue实例
      Queue.Free;
    end;
except
    on E: Exception do
      WriteLn('Error: ', E.Message);
end;
WriteLn('Program ended.');
end.重要注意事项:

[*]在上面的示例中,我使用了 TMyDataArray作为 TypeInfo的参数,因为 TMyDataArray 这里是表示要声明一个动态数组作为容器。
mormot.core.threads--TPendingTaskList

type
/// 内部项定义,用于TPendingTaskList存储
// 该记录定义了待执行任务的时间戳和任务内容(以RawByteString形式存储)
TPendingTaskListItem = packed record
    /// 当TPendingTaskList.GetTimestamp达到此值时,应执行该任务
    Timestamp: Int64;

    /// 与此时间戳相关联的任务,以原始二进制字符串形式存储
    Task: RawByteString;
end;

/// 内部列表定义,用于TPendingTaskList存储
// TPendingTaskListItem的动态数组
TPendingTaskListItemDynArray = array of TPendingTaskListItem;

/// 线程安全的任务列表,以RawByteString形式存储,并带有时间戳
// - 您可以向内部列表添加任务,使用类似发布/查看的算法,在给定延迟后执行
// - 执行延迟不保证精确,而是根据每次NextPendingTask调用和GetTimestamp分辨率的最佳猜测
TPendingTaskList = class
protected
    fTask: TPendingTaskListItemDynArray;
    fTasks: TDynArrayLocked;
    function GetCount: integer;
    function GetTimestamp: Int64; virtual; // 默认返回GetTickCount64
public
    /// 初始化列表内存和资源
    constructor Create; reintroduce;

    /// 添加一个任务,指定从当前时间开始的延迟(毫秒)
    procedure AddTask(aMilliSecondsDelayFromNow: integer;
      const aTask: RawByteString); virtual;

    /// 添加多个任务,指定任务之间的延迟(毫秒)
    // - 第一个提供的延迟将从当前时间开始计算,然后指定等待下一个提供任务之间需要多少时间
    // - 即,aMilliSecondsDelays不是绝对延迟
    procedure AddTasks(const aMilliSecondsDelays: array of integer;
      const aTasks: array of RawByteString);

    /// 检索下一个待处理任务
    // - 如果没有当前时间可用的计划任务,则返回''
    // - 根据指定的延迟定义返回下一个堆栈
    function NextPendingTask: RawByteString; virtual;

    /// 清空所有待处理任务
    procedure Clear; virtual;

    /// 访问内部TPendingTaskListItem.Timestamp存储的值
    // - 对应当前时间
    // - 默认实现是返回GetTickCount64,在Windows下典型分辨率为16毫秒
    property Timestamp: Int64
      read GetTimestamp;

    /// 当前定义了多少个待处理任务
    property Count: integer
      read GetCount;

    /// 直接低级访问内部任务列表
    // - 警告:此动态数组长度是列表容量:使用Count属性来检索存储的精确项目数
    // - 使用Safe.Lock/TryLock与try ... finally Safe.Unlock块进行线程安全的访问此数组
    // - 项目按递增的Timestamp存储,即第一个项目是NextPendingTask方法将返回的下一个项目
    property Task: TPendingTaskListItemDynArray
      read fTask;
end;TPendingTaskList类提供了一种机制来存储和按计划执行一系列任务,每个任务都与一个时间戳相关联。通过调用 AddTask或 AddTasks方法,您可以将任务添加到列表中,这些任务将在指定的延迟后执行。NextPendingTask方法用于检索下一个待执行的任务,而 Clear方法用于清空整个任务列表。
注意,TPendingTaskList类中的 Timestamp属性和 GetTimestamp方法是用于确定何时执行任务的关键。GetTimestamp方法默认返回 GetTickCount64的值,但在子类中可以根据需要进行重写,以提供不同的时间戳生成逻辑。同样,NextPendingTask方法也是虚拟的,允许在子类中实现自定义的任务检索逻辑。
在Free Pascal环境下,结合TPendingTaskList类的定义,我们可以编写一个示例程序来展示这两个类的基本用法。以下是一个简化的示例,一个 TPendingTaskList实例来按计划执行任务(在这个例子中,任务只是简单地打印消息)。
请注意,由于 TPendingTaskList可能是特定于某个库(如mORMot)的,因此您需要确保该库已被正确安装并包含在您的项目中。此外,为了简化示例,我们将在一个单线程环境中运行它,尽管这些类设计用于多线程环境。
program PendingTaskListExample;

{$MODE DELPHI}
{$APPTYPE CONSOLE}

uses
SysUtils, // 包含WriteLn等标准输出函数
YourSynapseUnit; // 替换为实际包含这些类定义的单元名称

var
Queue: TSynQueue;
TaskList: TPendingTaskList;
I: Integer;
TaskMessage: RawByteString;

begin
try
    // 创建TPendingTaskList实例来按计划执行任务
    TaskList := TPendingTaskList.Create;
    try
      // 添加一些计划任务到列表中
      // 假设每个任务只是打印一条消息,延迟从当前时间开始计算
      TaskList.AddTask(1000, 'Task 1 in 1 second'); // 1秒后执行
      TaskList.AddTask(2000, 'Task 2 in 2 seconds'); // 2秒后执行

      // 注意:由于这个示例是在单线程环境中运行的,
      // 我们不会等待任务实际执行。在实际应用中,
      // 您可能需要在另一个线程中调用NextPendingTask,
      // 或者使用某种形式的定时器或事件循环来检查并执行任务。

      // 为了模拟任务执行,我们可以手动调用NextPendingTask
      // 并打印消息(但在实际应用中,这通常不是您想要的方式)
      repeat
      TaskMessage := TaskList.NextPendingTask;
      if TaskMessage <> '' then
          WriteLn('Executing Task: ', TaskMessage)
      else
          Break; // 没有更多待执行的任务,退出循环

      // 在这里,我们实际上应该等待一段时间再检查下一个任务,
      // 但为了简化示例,我们只是立即再次检查(这不是实际用法)
      until False;

    finally
      // 销毁TPendingTaskList实例(在这个简单的示例中可能不是必需的,
      // 但为了完整性而包含)
      TaskList.Free;
    end;

except
    on E: Exception do
      WriteLn('Error: ', E.Message);
end;
WriteLn('Program ended.');
end.重要注意事项:

[*]单线程执行:上面的示例是在单线程环境中运行的,因此它不会按预期等待任务实际执行。在实际应用中,您应该在一个单独的线程中或在事件循环中定期调用 NextPendingTask来检查并执行任务。
[*]模拟任务执行:为了简化示例,我们手动调用了 NextPendingTask并立即打印了消息。在实际应用中,您应该根据 NextPendingTask的返回值来决定是否执行任务,并且您可能需要等待一段时间再检查下一个任务。
[*]替换单元名称:请确保将 'YourSynapseUnit'替换为实际包含 TSynQueue和 TPendingTaskList类定义的单元名称。
[*]错误处理:示例中包含了基本的错误处理逻辑,但在实际应用中,您可能需要更详细的错误处理和日志记录。
[*]线程安全:尽管 TSynQueue和 TPendingTaskList是线程安全的,但在从多个线程访问它们时,您仍然需要确保正确地同步对它们的访问(尽管在这个简单的示例中我们没有这样做)。在实际应用中,您可能需要使用锁、信号量或其他同步机制来确保线程安全。然而,在这个特定的示例中,由于我们是在单线程环境中运行,因此不需要担心线程安全问题。

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