Delphi World - Понимание много-поточности в VCL для веб-серверных ISAPI-расширений
Delphi World - это проект, являющийся сборником статей и малодокументированных возможностей  по программированию в среде Delphi. Здесь вы найдёте работы по следующим категориям: delphi, delfi, borland, bds, дельфи, делфи, дэльфи, дэлфи, programming, example, программирование, исходные коды, code, исходники, source, sources, сорцы, сорсы, soft, programs, программы, and, how, delphiworld, базы данных, графика, игры, интернет, сети, компоненты, классы, мультимедиа, ос, железо, программа, интерфейс, рабочий стол, синтаксис, технологии, файловая система...
Понимание много-поточности в VCL для веб-серверных ISAPI-расширений

Поймал Иван-дурак в проруби щуку. Та ему:
- Отпусти ты меня, Иван, и любое твое желание по-щучьму велению, по твоему хотению будет исполнено! Обрадовался Ванюха, кинул щуку обратно в прорубь и говорит:
- Хочу знать, не слезая с печи, все что в мире творится за лесами-за горами, за морями-окиянами. Хочу под музыку балдеть, на голых девок день и ночь пялиться, с заморскими дураками переписываться и все новые анекдоты про Царя-батюшку первому в мире узнавать! Так Иван-дурак стал первым на Руси пользователем Интернета.

В среде Delphi можно создавать высокоэффективные веб-серверные ISAPI-расширения на основе технологии WebBroker. Создайте проект с помощью мастера (New -> Web Server Application - ISAPI DLL). Прилагаемая справочная документация, а так же демонстрационный пример "$(DELPHI)\Demos\Webserv" позволяют достаточно быстро освоиться в приемах написания веб-серверных ISAPI-расширений. На выходе у вас получится обычная DLL (далее по тексту - библиотека).

Сложность заключается в том, что веб-сервер (для ускорения обработки поступающих запросов) вызывает нашу библиотеку в много-поточном режиме. В результате чего на разработчика ложиться ответственность за написание поточно-безопасного кода. Не беспокойтесь, ребята из Borland постарались упростить вам жизнь настолько, насколько это возможно. Когда я понял смысл "обертки" TWebApplication и наследника TISAPIApplication, то был восхищен, и вдохновлен поделиться этими знаниями с вами!

Согласно спецификации ISAPI-расширений, созданная библиотека имеет всего три экспортируемые функции: GetExtensionVersion, HttpExtensionProc, TerminateExtension. Нас интересует только HttpExtensionProc, через которую выполняется вся работа: получение запросов с веб-сервера (Request), обработка и обратная отправка результата (Response).

Итак, рассмотрим весь путь прохождения данных. Запрос веб-сервера поступает через экспортируемую библиотекой функцию HttpExtensionProc в TISAPIApplication через инкапсулированный метод с одноименным названием (объект Application, как и в любом VCL-приложении другого вида, присутствует всегда: создается при инициализации и разрушается при завершении приложения, однако в данном случае имеет тип TISAPIApplication):


function TISAPIApplication.HttpExtensionProc
(var ECB: TEXTENSION_CONTROL_BLOCK): DWORD;
var
  HTTPRequest: TISAPIRequest;
  HTTPResponse: TISAPIResponse;
begin
  try
    HTTPRequest := NewRequest(ECB);
    try
      HTTPResponse := NewResponse(HTTPRequest);
      try
        if HandleRequest(HTTPRequest, HTTPResponse) then
          Result := HSE_STATUS_SUCCESS
        else
          Result := HSE_STATUS_ERROR;
      finally
        HTTPResponse.Free;
      end;
    finally
      HTTPRequest.Free;
    end;
  except
    HandleServerException(Exception(ExceptObject), ECB);
    Result := HSE_STATUS_ERROR;
  end;
end;

Из приведенного кода видно, что переменные HTTPRequest и HTTPResponse объявлены локально, и объекты соответствующих типов создаются для каждого поступающего запроса веб-сервера. После инициализации этих переменных обработка переходит к TWebApplication.HandleRequest:


function TWebApplication.HandleRequest(Request: TWebRequest;
Response: TWebResponse): Boolean;
var
  DataModule: TDataModule;
  Dispatcher: TCustomWebDispatcher;
  I: Integer;
begin
  Result := False;
  DataModule := ActivateWebModule;
  if DataModule <> nil then
    try
      if DataModule is TCustomWebDispatcher then
        Dispatcher := TCustomWebDispatcher(DataModule)
      else
        with DataModule do
        begin
          Dispatcher := nil;
          for I := 0 to ComponentCount - 1 do
          begin
            if Components[I] is TCustomWebDispatcher then
            begin
              Dispatcher := TCustomWebDispatcher(Components[I]);
              Break;
            end;
          end;
        end;
      if Dispatcher <> nil then
      begin
        Result := TWebDispatcherAccess(Dispatcher).DispatchAction(Request, Response);
        if Result and not Response.Sent then
          Response.SendResponse;
      end
      else
        raise Exception.CreateRes(@sNoDispatcherComponent);
    finally
      DeactivateWebModule(DataModule);
    end;
end;

Тут следующая хитрость: локально объявленная переменная DataModule получает ссылку на объект от метода TWebApplication.ActivateWebModule. Для каждого потока предоставляется неиспользуемый в настоящее время другими потоками объект типа TDataModule, для чего выполняется перемещение этих объектов между списками FInactiveWebModules и FActiveWebModules. Если список FInactiveWebModules исчерпан, то создается новый экземпляр объекта типа TDataModule. В результате этих манипуляций для каждого потока используется собственный экземпляр объекта типа TDataModule, и разработчик может быть уверен в поточно-безопасном объявлении полей данных своего объекта TWebModule! Но это еще не все.

Локально объявленные в TISAPIApplication.HttpExtensionProc переменные HTTPRequest и HTTPResponse, о которых говорилось выше, переданы методу TWebApplication.HandleRequest в качестве параметров Request и Response, который в свою очередь передает их методу TCustomWebDispatcher.DispatchAction:


function TCustomWebDispatcher.DispatchAction(Request: TWebRequest;
Response: TWebResponse): Boolean;
var
  I: Integer;
  Action, default: TWebActionItem;
  Dispatch: IWebDispatch;
begin
  FRequest := Request;
  FResponse := Response;
  {...}
end;

Тут выполняется присваивание переменных Request и Response полям объекта TWebModule (как наследнику TCustomWebDispatcher). А нам уже известно, что экземпляр объекта TWebModule у каждого потока - собственный. Теперь посмотрим правде в глаза: у каждого запроса веб-сервера есть собственные экземпляры объектов TRequest и TResponse в полях TWebModule.Request и TWebModule.Response; и они поточно-безопасны.

Далее путь лежит через метод TWebActionItem.DispatchAction, который вызывается в TCustomWebDispatcher.DispatchAction. Тут может вступать в действие ваш код обработки запроса, после чего подготовленному ответу предстоит обратная дорога.

Как видно из приведенного выше фрагмента кода TWebApplication.HandleRequest - DataModule передается в качестве параметра методу TWebApplication.DeactivateWebModule, в котором может быть переведен в список FInactiveWebModules, или вовсе разрушен (если выключено свойство CacheConnections - этим не стоит пользоваться без необходимости, так как существенно снижается производительность обработки запросов). После чего обработка возвращается к TISAPIApplication.HttpExtensionProc и ответ передается веб-серверу вызовом Response.SendResponse.

Отдельно следует отметить. Мне несколько раз попадались на глаза рекомендации устанавливать глобальную переменную IsMultiThread к True в dpr-файл проекта - этого делать не нужно, т.к. в конструкторе TWebApplication эта работа уже выполняется!

Если вы используете доступ к BDE посредством наследников TBDEDataSet (TTable, TQuery, TStoredProc) то все что вам нужно сделать для обеспечения поточно-безопасности, это присвоить в конструкторе TWebModule: Session.AutoSessionName := True (подробнее смотри в справочной документации: "Managing multiple sessions").

Реализация инкапсуляции WinSock в компонентах TClientSocket и TServerSocket, которые вам могут потребоваться, так же поточно-безопасна.

Конечно, если используется файловый ввод-вывод, а так же прямые вызовы WinSock, то тогда все же нужно выполнять много-поточную защиту самостоятельно и вам все же придется прочитать раздел документации "Programming with Delphi - Using threads". :-)

Замечание: изложенное выше относится к Delphi 5.

Проект Delphi World © Выпуск 2002 - 2017
Автор проекта: Эксклюзивные курсы программирования