Понимание много-поточности в VCL для веб-серверных ISAPI-расширений

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.

Добавить комментарий