关闭线程时发生死锁

Question

我创建了一个类，用于打开 COM 端口并处理重叠的读写操作。 它包含两个独立的线程 - 一个用于读取数据，另一个用于写入数据。 它们都调用OnXXX过程（例如OnRead或OnWrite）来通知已完成的读或写操作。

下面是线程工作原理的一个简短示例：

  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。 由于写入线程在调用 OnWrite 方法时可以将要写入的新值入队，因此在调用 TAsyncSerialPort 类的 Write() 过程时，它将尝试进入相同的临界区。

这里我们陷入了僵局。 调用Close()方法的线程进入临界区，然后等待写入线程关闭，同时该线程等待临界区被释放。

我想了很久，也没有找到解决这个问题的方法。 问题是，我想确保当 Close() 方法离开时没有读/写线程处于活动状态，这意味着我不能只设置这些线程的 Termerated 标志并离开。

我该如何解决这个问题？ 也许我应该改变异步处理串行端口的方法？

感谢您提前的建议。

马吕斯。

--------- 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，这应该可以消除僵局问题。 然而不幸的是，我在关闭写入线程之前关闭了通信端口句柄。 这意味着当它调用任何将通信端口句柄作为其参数之一的方法（例如 Write、Read、WaitCommEvent）时，应在该线程中引发异常。 我能否确定，如果我在该线程中捕获该异常，它不会影响整个应用程序的工作？ 这个问题可能听起来很愚蠢，但我认为某些异常可能会导致操作系统关闭导致它的应用程序，对吗？ 在这种情况下我需要担心这个吗？

Answer 1

是的，您可能应该重新考虑您的方法。 异步操作完全可以消除对线程的需要。 如果您使用线程，则使用同步（阻塞）调用。 如果您使用异步操作，则在一个线程中处理所有事情 - 不一定是主线程，但在我看来，在不同线程中进行发送和接收是没有意义的。

当然有很多方法可以解决同步问题，但我宁愿改变设计。

Answer 2

您可以将锁从 Close 中取出。 当它从 WaitFor 返回时，线程体已经注意到它已经终止，完成了最后一个循环并结束。

如果您不乐意这样做，那么您可以将锁定设置在 FreeAndNil 之前。 这明确地让线程关闭机制在应用锁之前工作（因此它不必与任何东西竞争锁）

编辑：

（1）如果您还想关闭通信句柄，请在执行循环之后执行此操作，或在线程的析构函数中。

(2) 抱歉，您编辑的解决方案一团糟。 Terminate and Waitfor 将完全安全地完成您需要的一切。

Answer 3

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