Понимание потоковых моделей в COM при программировании на Delphi - Инициализация подразделения

 

Правило #2:

Каждый поток в Вашем приложении, использующий COM, сначала должен войти в подразделение или инициализировать его (никаких если, никаких но) . Если поток вошел в подразделение или инициализировал его, он должен покинуть его до того как завершится сам (никаких если, никаких но). 

Просто полагайте, что подразделение - это то место, где "живет" поток. Причиной того, почему поток, использующий COM, должен войти в подразделение, является тот факт, что COM должен внутренне инициализировать себя таким образом, чтобы знать, как правильно взаимодействовать с потоком. Причиной того, что поток должен покинуть подразделение до своего завершения, является тот факт, что это единственный способ уведомить COM о том, что поток больше не желает использовать это подразделение и что COM теперь может делать все, что ему нужно, чтобы освободить ресурсы, использовавшиеся подразделением. Если поток входит в подразделение и затем создает объект COM, то этот объект описывается как "расположенный" или "живущий" в этом подразделении (в действительности это не совсем аккуратное определение, но для целей простоты и легкости понимания подразделений давайте сейчас предполагать, что это так). Теперь, если различные потоки (каждый из которых может быть, а может и не быть потоком, первоначально создавшим объект) пытаются манипулировать этим объектом, COM может вмешиваться в их работу с
полной уверенностью, что доступ к этому объекту производится именно тем способом, который определяется типом подразделения, в котором он живет. В чем же заключаются правила однопотокового подразделения? Очень просто!

Во-первых, однопотоковое подразделение (STA) - это подразделение, содержащее только один поток, взаимодействующий с COM. Во-вторых, если различные потоки пытаются взаимодействовать с STA или, точнее, с объектом COM, живущим в STA, COM будет гарантировать, что все потоки будут обслуживаться по принципу "только   один одновременно", единственным потоком, который первым вошел или, что существенно, создал это подразделение. В-третьих, если Ваше приложение желает использовать модель однопотокового подразделения и потребуется взаимодействие нескольких потоков с COM, то Ваше приложение будет вынуждено создать несколько однопотоковых подразделений, каждое из которых соответствует единственному потоку. Чтобы легче было запомнить эти правила, давайте я приведу пример.

Пусть Вы создали объект COM X в потоке STA. Пусть X имеет один метод с именем Method1. Теперь, если два или более потоков (очевидно, что каждый из них живет в своем STA) пытаются одновременно вызвать X.Method1 в одном экземпляре X, COM в соответствии с моделью STA, будет гарантировать, что X в действительности не бомбардируется одновременными вызовами Method1 в разных потоках. Вместо этого COM обеспечит, что X.Method1 будет вызван первым запросившим потоком, затем следующим, затем еще следующим и т.д. пока ВСЕ вызовы не будут обслужены одним потоком, который первоначально создал подразделение, в котором живет X. Другими словами, вызовы методов объекта COM, живущего в STA, гарантировано будет следовать последовательно один после другого вне зависимости от того, откуда пришел этот поток.

Теперь, если Вы создадите два экземпляра объекта X, каждый в отдельном STA и вызовите метод X.Method1 в обоих экземплярах одновременно, COM позволит обоим вызовам исполняться одновременно, так как каждый раздельный STA имеет свой собственный поток. Поэтому основная разница между моделью STA и однопотоковой моделью заключается в том, что при однопотоковой модели может быть только один поток на все приложение, в то время как в модели STA Вы можете иметь несколько потоков, каждый из которых исполняется в собственном STA. Если Вы немного подумаете, то придете к выводу, что однопотоковая модель - это все лишь дегенеративный вариант модели STA, в которой имеется только один STA на все приложение.

Модель многопотокового подразделения (the multithreaded apartment model - MTA):

Модель многопотокового подразделения (MTA) просто является расширением модели STA. Если Вы еще способны следить за мной, легко сделать вывод, что MTA является подразделением, в котором могут размещаться несколько потоков, в то время как в STA в подразделении может размещаться только один поток. Основная разница между моделями STA и MTA заключается в том, что если Вы создаете объект в MTA и используете его из нескольких потоков, COM осуществляет одновременный доступ к нему в отличие от модели STA, при которой осуществляется последовательный доступ к объекту. Как я уже говорил ранее, тип подразделения определяет, каким образом потоки взаимодействуют с объектами COM, живущими в этом подразделении. Если Вы создаете объект в MTA, COM будет гарантировать, что поступающие вызовы методов могут происходить одновременно из нескольких потоков. Как Вы можете видеть, программирование объектов, которые Вы собираетесь использовать в модели MTA, должно осуществляться таким образом, чтобы они могли обрабатывать поступающие запросы от любого потока в любое время и, в то же время, сохранять свою целостность. Другое правило, которое Вы должны всегда помнить, заключается в том, что один процесс, взаимодействующий с COM, может содержать только один MTA. Это означает, что если Вам необходимо создать несколько потоков, взаимодействующих с COM в MTA, то каждый из этих потоков должен входить в единственный MTA Вашего процесса. Мы только что определили 3 различных типа потоковых моделей, доступных в COM. Однопотоковая модель может быть описана как самая слабая из всех, когда дело касается использования потоков в приложении, т.е. она не позволяет обрабатывать одновременные запросы COM из разных потоков. Модель однопотокового подразделения (модель STA) немного сложнее, чем однопотоковая модель. Это выражается в том, что она позволяет взаимодействовать COM с несколькими потоками, но может сделать это только путем создания нескольких подразделений. Это подразумевает, что STA не является существенно более сложной, чем однопотоковая модель. При этом каждый STA имеет только один поток, который и будет обрабатывать все взаимодействие с COM в пределах подразделения.

MTA, с другой стороны, является наиболее сложным из всех перечисленных в смысле взаимодействия с COM нескольких потоков.   Другими словами, объект, живущий в MTA, говорит внешнему миру "Я сложно устроен! Я могу работать с потоками где угодно и в любое время!". Перед тем, как продолжить дальше, я бы хотел отметить некоторые термины. Модель STA часто называется проще как "работающие в одном потоке" (apartment-threaded), а модель MTA как "работающие во многих потоках" (free-threaded). Хотя мне и не хочется использовать эти термины в своей статье, но чувствуйте себя свободно и подменяйте названия моделей STA и MTA на них, если они понятнее для Вас. Это только слова и ничего более!