一、 多線程數據采集的優點 　　Win95/98最讓人喜愛的除了漂亮的界面以外,就是多線程與多任務了。在Windows 9 5以及Windows NT中,一個程序無法獨占所有的CP U執行時間,一個程序也不是從頭到尾一條線。相反,一個程序在執行中可以分為多個程序片段同時執行。這些能同時執行的程序片段稱為線程。在Windows 95以及Windows NT中,操作系統同一時間可以輪流執行多個程序,這就是多任務。 　　采用多線程進行數據采集可以有效地加快程序的反應速度、增加執行的效率。一般的程序中都要處理用戶的輸入,但用戶的輸入速度與CPU的執行速度相比就向走路與坐飛機一樣。這樣,CPU就將浪費大量的時間用來等待用戶的輸入（如在DOS環境中）。如果采用多線程,那么就可以用一個線程等待用戶的輸入;另一個線程進行數據處理或其他的工作。對于數據采集程序,可以用一個單獨的線程進行數據采集。這樣,能最大限度地保證采集的實時性,而另外的線程同時又能及時地響應用戶的操作或進行數據處理,否則,程序在采集數據時就不能響應用戶的操作或在響應用戶操作時就不能進行數據采集,尤其當采集的數據量很大、數據處理任務很重時,如果不采用多線程,采集時的漫長的等待是難以忍受的。 　　但是,多線程要比普通程序設計復雜得多。由于任一時刻都可能有多個線程同時執行,所以,許多的變量、數據都可能會被其他線程所修改。這就是多線程程序中最關鍵的線程間的同步控制問題。 　　二、 多線程數據采集應解決的問題 　　其實,多線程程序設計復雜是暫時的,如果你采用傳統的C進行多線程的設計,那么你必須自己控制線程間的同步,那將是很復雜的。但是如果利用面向對象的設計方法,采用Delphi進行多線程程序設計,問題就簡單多了。這是因為,Delphi已將多線程的復雜性替我們處理了, 我們所要做的就是繼承。 　　具體地說,多線程數據采集需要完成以下工作: 　　1. 從TThread類派生一個自己的類Sample Thread,這就是我們用于數據采集的類,進行采集時,只需要簡單地創建一個SampleThread。 　　2. 重載超類TThread的Execute方法,在這一方法中將具體地執行數據采集任務。 　　3. 如果希望一邊采集一邊顯示,就再編寫幾個用于顯示采集進度的過程,供Execute 方法調用。 　　TThread類中最常用的屬性/方法如下: 　　Create方法:constructor Create（CreateSuspended: Boolean） 。 　　其中CreateSuspended參數確定線程在創建時是否立即執行。如果為True,新線程在創建后被掛起;如果為False,線程在創建后立即執行。 　　FreeOnTerminate屬性:property FreeOnTerminate: Boolean。 　　該屬性確定程序員是否負責撤消該線程。如果該屬性為True,VCL 將在該線程終止時自動撤消線程對象。它的缺省值為False。 　　OnTerminate屬性:property OnTerminate: TNotifyEvent。 　　該屬性指定一個當線程終止時發生的事件。 　　下面看一個具體的例子。 　　三、多線程數據采集的實現 　　這是筆者開發的一個測抽油機功能的程序。它的功能是采集抽油機懸點的載荷及位移數據,經過處理后做出抽油機的功能圖。圖中所示是數據采集時的界面。點"采集數據"按鈕后,程序將創建一新的線程,并設置其屬性。這一新線程將完成數據采集任務。程序如下: 圖1 　　Procedure TsampleForm.DoSampleBtnClick（Sender: TObject）; 　　Begin 　　ReDrawBtn.Enabled := True; 　　DoSampleBtn.Enabled := False; 　　FFTBtn.Enabled := True; 　　TheSampler := SampleThread.Create（False）; 　　←創建采集線程 　　TheSampler.OnTerminate := FFTBtnClick; 　　←采集完成后要執行的任務 　　TheSampler.FreeOnTerminate := True; 　　←采集完成后撤消 　　End; 　　采集線程的類定義如下: 　　Type 　　SampleThread = class（TThread） 　　Public 　　function AdRead（ach: byte）: integer; safecall; 　　←讀A/D卡的函數 　　procedure UpdateCaption; ←顯示采集進度 　　procedure ShowCostTime; ←顯示采集所用時間 　　private 　　｛ Private declarations ｝ 　　protected 　　thes, thep: real; 　　dt: real; 　　id: integer; 　　st, ed: LongInt; 　　procedure Execute; override;←這是關鍵。 　　End; 　　在這個類中定義了一個函數AdRead用于操作A/D卡,兩個過程用于顯示采集的進度與所用時間。需要注意的是AdRead函數是用匯編寫的 ,參數調用格式必須是safecall。 　　關鍵的重載方法Execute的代碼如下: 　　Procedure SampleThread.Execute; 　　Begin 　　StartTicker := GetTickCount; 　　id := 0; 　　Repeat 　　thes := Adread（15） ＊ ad2mv ＊ mv2l;→采集第15通道 　　thep := Adread（3） ＊ ad2mv ＊ mv2n;→采集第3通道 　　dt := GetTickCount - StartTicker; 　　sarray[id] := thes; 　　parray[id] := thep; 　　tarray[id] := dt; 　　inc（id）; 　　Synchronize（UpdateCaption）;→注意:顯示采集進度　 Until i d>=4096; 　　　ed := GetTickCount;　 Synchronize（ShowCostTime）;→注意 :顯示所用時間 　　end; 　　從以上代碼中可見,Execute與一般的代碼并無本質區別。僅有的區別是顯示采集進度和顯示所用時間時,不能直接調用各自的過程,而是通過調用Synchronize間接地調用, 這樣做是為了保持進程間的同步。 　　四、結論 　　以上的程序采用Delphi 4.0編程,在AMD-K6-2/300上實現。測試結果是這樣的:采用多線程,采集4096個點一般耗用10～14秒的時間; 如果不采用多線程則需要1分鐘到1分半鐘。可見多線程可明顯提高程序的執行效率。 　　《計算機世界報》99年第二十期（5月31日）: 電腦與生活 　　河北固安華北石油職工大學 袁一林 李曉平