一次程序死锁问题的解决

0，程序背景

公司开发一个delphi程序，执行数据采集和转发任务，作为硬件设备和主控软件之间的接口，起到软硬件分离的作用。

接口程序接收硬件的HTTP消息推送，分析处理后将数据存入MYSQL数据库，以及内存中。

主控软件定时与接口程序通信，接口程序将数据传给主控程序。主控程序分析后，将结果发给接口程序，接口程序将计算结果发送硬件上显示。

1， 死锁现象

接口程序采用了多线程，不定时发生程序无反应，即死锁状态。

死锁时，内存中的线程可能在20个以下，也有可能在接近1500个。内存和cpu消耗不大。

2， 故障分析

检查了临界区、同步函数等相关代码，排除以下隐患：

• 凡是多线程访问主线程界面显示资源，应加上锁。否则程序容易死掉。
• 应避免嵌套加锁、一个操作连续加多个锁。应做到用时再加锁，加锁马上用，用完即解锁。
• 检查程序中所有的EnterCriticalSection和LockList代码段。

但接口程序仍然不时死锁。

此时在代码中引入EurekaLog组件，对各类错误进行跟踪定位。在多线程程序的Execute方法中执行以下代码，跟踪死锁信息：

  NameThread('This is my thread ' + ClassName);

  SetEurekaLogStateInThread(0, True);

程序死锁时，Eureka会自动弹出信息窗，发现以下信息：

*Exception Thread: ID=7656; Parent=0; Priority=0                                                                                                                                  |
|Class=; Name=MAIN                                                                                                                                                                 |
|DeadLock=1; Wait Chain=Blocked waiting for critical section owned by thread [ 2A10 / 10768 ] -> thread -> critical section -> thread: [ 2A10 / 10768 ] is blocked -> SendMessage -> thread: [ 1DE8 / 7656 ] is blocked|
|Comment=

================

|Running Thread: ID=10768; Parent=7656; Priority=0                                                                                                                                 |
|Class=Thread_comm485; Name=This is my thread Thread_comm485 (Uthread_comm485.Thread_comm485.Execute)                                                                              |
|DeadLock=1; Wait Chain=Blocked waiting for SendMessage owned by thread [ 1DE8 / 7656 ] -> thread -> SendMessage -> thread: [ 1DE8 / 7656 ] is blocked -> critical section -> thread: [ 2A10 / 10768 ] is blocked|
|Comment=

明显主线程和子线程互相锁定了。可以看到，主线程在等待子线程持有的临界区锁，而子线程在等待向主线程SendMessage 的结果。

 

检查代码，并未发现有调用SendMessage 的地方，很是郁闷。后来某次将TMemo上显示日志的操作屏蔽后，接口程序运行正常。由此说明，在Memo控件上添加内容和SendMessage 相关。

在网上查了一下，果然有 类似结论，Memo的Lines实际上是TMemoStrings,而Add实际上调用的Insert,Insert内调用了一系列的SendMessage，而此时主线程已经卡死，因此子线程也卡死，子线程释放不了锁，因此主线程也将一直等待。如此构成死锁，程序失去反应。

【参考文章：死锁，死锁，令人呕血的死锁  http://blog.sina.com.cn/s/blog_54800f3f0100w5oj.html】

3， 解决方案

原因清楚后，解决起来就容易了。其实很简单，也是多线程编程早就推荐的做法，不要在子线程中访问主界面资源。因此，将原来在子线程中直接在Memo中添加日志之类函数，改为发送消息给主线程，由主线程统一更新。

这里要注意，子线程如何将要添加的字符串传给主线程呢？本人试过网上说过的一种做法，将字符串指针转为整形指针，但实际运行发现经常出现访问错误。子线程的字符串地址在主线程中并不能访问，因为主线程处理时，子线程可能已经释放。因此，建议采用类似全局消息队列的方式，串行访问，子线程添加，主线程显示后删除。

同时要注意数据库读写操作。应避免在子线程中进行数据库操作，但即使是通过发送消息将数据库 操作转向主线程了，也要注意要在数据库操作的代码段加上串行化保护，否则程序可能因为数据库操作失去响应。