VCL і доступ до даних

Як влаштований VCL-застосунок із базою даних: форми та .dfm, набори даних і поля, бібліотеки ADO і FireDAC із викликом збережених процедур, фонові потоки без зависання інтерфейсу. На цих питаннях перевіряють, чи розуміє кандидат механізм, а не лише вміє розкладати компоненти по формі.

Перед цією темою: Object Pascal.

Junior+

Як влаштовані форми та компоненти VCL?

Відповідь

Що це

Форма — клас TForm1 = class(TForm) у модулі .pas плюс однойменний файл .dfm.
.dfm — компоненти форми та значення їхніх властивостей, зазвичай у текстовому вигляді.
Подія — властивість-посилання на метод: OnClick викличе Button1Click під час клацання.

Життєвий цикл форми

OnCreate — компоненти завантажено з .dfm.
OnShow — форма з’являється на екрані.
OnClose — параметр Action вирішує долю форми: caHide — сховати, caFree — звільнити, caNone — не закривати.
OnDestroy — форма знищується.

ShowModal чекає закриття форми й повертає ModalResult, а Show одразу повертає керування.

Типова помилка

Викликати Free для форми в її власному обробнику: він ще не завершився і звернеться до звільненої пам’яті. Для цього є Release і Action := caFree.

Як влаштовано

У .dfm потрапляють published-властивості, значення яких відрізняється від указаного в директиві default.
Конструктор форми знаходить ресурс .dfm (його підключає {$R *.dfm}) і читає його.
Для кожного object створюється компонент потрібного класу, властивості присвоюються через RTTI, а однойменне published-поле форми починає вказувати на нього.
Рядок OnClick = btnOkClick пов’язується з published-методом форми за іменем. Метод перейменували лише в коді — форма не завантажиться.

Owner і Parent

	Owner	Parent
Відповідає за	звільнення і список `Components`	відображення й положення на екрані
Як задати	`Create(AOwner)`	властивість `Parent`
Хто може бути	будь-який `TComponent`	лише `TWinControl`

Parent теж звільняє свої дочірні контроли, але його головна роль — візуальна.

Пастки

Контрол, створений у коді без Parent, не видно.
Create(nil) без Free — витік. Create(Self) для діалогу, який створюють під час кожного виклику, накопичує об’єкти до закриття власника.
Free форми з її обробника — потрібен Release: він дочекається завершення обробників і повідомлень форми.

Правило

Модальний діалог — Create(nil) і ShowModal всередині try..finally Free. Немодальне вікно — Action := caFree в OnClose.

Під капотом

TReader створює компоненти, присвоює властивості й після читання всієї форми викликає в кожного компонента Loaded.
Посилання між компонентами (DataSource = dsOrders) розв’язуються після читання всіх об’єктів, тому їхній порядок у .dfm не важливий.
Важливий порядок створення невізуальних компонентів: збережені Connected = True і Active = True відкривають з’єднання і запити одразу під час створення форми.
Нащадок форми зберігає в .dfm лише відмінності від предка (inherited), фрейм на формі — теж лише відмінності (inline).

Ціна

Application.CreateForm для всіх форм у .dpr: усі .dfm читаються на старті, а форми та їхні відкриті запити живуть до виходу з програми.
Глобальна змінна Form1 заохочує зв’язки «форма читає поля іншої форми». Такий код важко тестувати й переносити.
Бінарний .dfm не порівнюється в Git, текстовий — читається і мержиться.

Компроміси

Фрейм — повторно використовувана частина інтерфейсу з кодом. Зміни фрейму видно на всіх формах, крім властивостей, перевизначених на конкретній формі.
Успадкування форм дає спільний каркас: кнопки, перевірки, обробку помилок. Глибока ієрархія крихка: правка предка ламає нащадків.
Data module (TDataModule) відокремлює з’єднання і запити від форми, і їх можна використовувати без UI.

Як перевірити в продакшені

Витоки форм і компонентів покаже ReportMemoryLeaksOnShutdown := True або FastMM у режимі FullDebugMode.
Бінарний .dfm починається із сигнатури TPF0 — так легко знайти файли, які варто перевести в текст.

Підсумок: форма — серіалізований граф об’єктів; її часом життя треба керувати явно, а не покладатися на автостворення.

Приклад

procedure TMainForm.btnEditOrderClick(Sender: TObject);
var
  Dlg: TOrderDialog;
begin
  Dlg := TOrderDialog.Create(nil);   // без власника: звільняємо самі
  try
    Dlg.OrderId := 42;
    if Dlg.ShowModal = mrOk then     // чекає закриття і повертає ModalResult
      RefreshOrders;
  finally
    Dlg.Free;
  end;
end;

procedure TMainForm.FormCreate(Sender: TObject);
var
  Btn: TButton;
begin
  Btn := TButton.Create(Self);       // Owner = форма, вона звільнить кнопку
  Btn.Parent := pnlTools;            // без Parent кнопку не видно
  Btn.Caption := 'Refresh';
end;

procedure TReportForm.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);
begin
  Action := caFree;                  // немодальна форма звільнить себе сама
end;

Фрагмент .dfm

object OrderDialog: TOrderDialog
  Caption = 'Order'
  OnCreate = FormCreate
  object btnOk: TButton
    Caption = 'OK'
    ModalResult = 1
  end
end

ModalResult = 1 — це mrOk: клацання по кнопці закриє форму, і ShowModal поверне mrOk.

Що спитають далі

Чим Owner відрізняється від Parent? — Owner звільняє компонент і зберігає його в Components, Parent — віконний контрол, усередині якого контрол малюється.
Що робить Application.CreateForm? — Створює форму з власником Application; перша створена так форма стає головною.
Чому не можна викликати Free в обробнику самої форми? — Обробник ще виконується; Release відкладає знищення до кінця обробки повідомлень.
Чим фрейм відрізняється від успадкування форм? — Фрейм — вбудовувана частина інтерфейсу, успадкування — спільний предок для форми цілком.
Що буде, якщо в .dfm лишився обробник, якого немає в коді? — Форма не завантажиться: зв’язок іде за іменем published-методу.

Джерела

Middle+

Як влаштована робота з даними через TDataSet?

Відповідь

Що це

TDataSet — набір рядків із курсором: у кожен момент один запис поточний. Від нього успадковуються TADOQuery, TFDQuery, TClientDataSet та інші набори.

Як пов’язані компоненти

Запит (TFDQuery або TADOQuery) отримує рядки з бази.
TDataSource пов’язує набір із контролами.
TDBGrid або TDBEdit із властивостями DataSource і DataField показує й редагує дані.

Як користуватися

Переміщення: First, Next, Prior, Last; кінець набору — Eof.
Читання: FieldByName('Amount').AsCurrency.
Зміна: Edit, присвоїти поля, Post. Новий запис — Append або Insert.

Типова помилка

Присвоїти значення полю без Edit: набір у dsBrowse, і буде виняток «Dataset not in edit or insert mode». Друга класика — забути Next у циклі while not Eof і отримати нескінченний цикл.

Як влаштовано

Open переводить набір із dsInactive у dsBrowse.
Edit дає dsEdit, Insert або Append — dsInsert. Для нового запису спрацьовує OnNewRecord — місце для значень за замовчуванням.
Post записує зміни. BeforePost — місце перевірок: виняток у ньому скасовує запис. Cancel відкочує буфер.
Переміщення викликає BeforeScroll і AfterScroll. Якщо запис редагувався, переміщення спочатку неявно виконує Post.

Види полів

Вид	Звідки значення
Динамічні	створюються під час `Open` за колонками результату
Постійні	задані у Fields Editor і лежать у .dfm
Обчислювані	обробник `OnCalcFields`
Lookup	інший набір за ключем (`LookupDataSet`)

Пастки

Якщо в набору є постійні поля, динамічні за замовчуванням не створюються: нову колонку запиту не знайти через FieldByName.
Тип постійного поля має збігатися з типом колонки: після зміни типу в базі набір не відкриється.
DisableControls без try..finally: після винятку сітка лишиться замороженою. У master-detail він ще й зупиняє оновлення detail-набору.
В OnCalcFields не можна змінювати набір: за AutoCalcFields = True це нескінченна рекурсія.

Правило

Перевірки — в BeforePost. Масовий прохід — між DisableControls і EnableControls у try..finally. Важкій роботі не місце в AfterScroll.

Під капотом

Набір тримає буфер записів розміром із видиму частину сітки, а весь результат зберігає конкретна бібліотека: клієнтський курсор ADO, внутрішнє сховище FireDAC.
Контроли пов’язані з набором через TDataSource і об’єкти TDataLink. Набір розсилає їм сповіщення про зміну запису й стану, а DisableControls збільшує лічильник і глушить цю розсилку.
OldValue і CurValue поля читаються через тимчасові стани dsOldValue і dsCurValue — на них будується розв’язання конфліктів.

Кешовані оновлення

Бібліотека	Як увімкнути й застосувати
FireDAC	`CachedUpdates := True`, потім `ApplyUpdates` і `CommitUpdates`
ADO	`LockType := ltBatchOptimistic`, потім `UpdateBatch`
`TClientDataSet`	журнал `Delta`, `ApplyUpdates` через провайдер

ApplyUpdates у FireDAC не кидає виняток, а повертає кількість помилок і сам не відкриває транзакцію. Тому його обгортають у StartTransaction і Commit.

Ціна

Обробник AfterScroll із запитом до сервера — десятки запитів під час гортання сітки.
Lookup-поле шукає значення в довіднику для кожного запису. Для великого довідника дешевше JOIN на сервері.

Компроміси

Кешовані оновлення скорочують блокування і звернення до сервера, але дані застарівають: між читанням і ApplyUpdates їх міг змінити інший користувач. Захист — умова WHERE за ключем або за всіма полями (UpdateOptions.UpdateMode у FireDAC).

Як перевірити в продакшені

Скільки запитів породжує робота з формою, видно в SQL Server Profiler або Extended Events, а для FireDAC — у трасуванні FDMonitor.

Підсумок: TDataSet ховає запити за подіями, а кешовані оновлення відкладають конфлікти, але не скасовують їх.

Приклад

procedure TOrdersForm.RecalcTotal;
var
  Mark: TBookmark;
  Total: Currency;
begin
  Total := 0;
  Mark := qryOrders.Bookmark;        // запам'ятати поточний запис
  qryOrders.DisableControls;         // сітка не перемальовується на кожному рядку
  try
    qryOrders.First;
    while not qryOrders.Eof do
    begin
      Total := Total + qryOrdersAmount.AsCurrency; // постійне поле з .dfm
      qryOrders.Next;
    end;
    qryOrders.Bookmark := Mark;      // повернутися до запису користувача
  finally
    qryOrders.EnableControls;        // лічильник знову нуль — контроли оновляться
  end;
  lblTotal.Caption := CurrToStr(Total);
end;

procedure TOrdersForm.qryOrdersBeforePost(DataSet: TDataSet);
begin
  if qryOrdersAmount.AsCurrency <= 0 then
    raise Exception.Create('Amount must be positive'); // Post скасовано, запис у dsEdit
end;

Що спитають далі

Чим TDataSource відрізняється від TDataSet? — Набір тримає дані, а TDataSource лише пов’язує його з контролами й може вимкнути їх властивістю Enabled.
Що станеться під час Next у стані dsEdit? — Набір неявно виконає Post, якщо запис змінено, або Cancel, якщо ні.
Чим обчислюване поле відрізняється від lookup? — Обчислюване рахує ваш код в OnCalcFields, lookup бере значення з іншого набору за ключем.
Навіщо DisableControls, якщо є BlockReadSize? — BlockReadSize теж не оновлює контроли, але продовжує оновлювати detail-набори.
Як розібрати помилки після ApplyUpdates у FireDAC? — За кількістю помилок у результаті, потім FilterChanges з rtHasErrors і RowError або обробник OnReconcileError.

Джерела

Middle+

ADO, dbExpress і FireDAC: чим відрізняються і як викликати збережені процедури?

Відповідь

Що це

Бібліотека	Як працює
ADO (dbGo)	компоненти `TADO*` поверх Microsoft ADO (COM)
dbExpress	легкі драйвери, набори лише вперед; застарів
FireDAC	компоненти `TFD*`, один API для багатьох СУБД

Як викликати процедуру

Покладіть на форму з’єднання (TADOConnection або TFDConnection) і компонент процедури.
Задайте ім’я: ProcedureName в ADO, StoredProcName у FireDAC.
Отримайте список параметрів: Parameters.Refresh в ADO, Prepare у FireDAC.
Заповніть вхідні параметри й викличте ExecProc або Open, якщо процедура повертає рядки.
Після виконання прочитайте вихідні параметри.

Типова помилка

Викликати Open для процедури без набору рядків або ExecProc для процедури, яка його повертає. FireDAC в обох випадках повідомить про помилку.

Як влаштовано

ADO — TADOConnection із рядком підключення до OLE DB-провайдера, набори TADOQuery, TADOStoredProc, TADOCommand. Курсор за замовчуванням клієнтський (CursorLocation = clUseClient): увесь результат приходить на клієнт.
dbExpress — TSQLConnection, TSQLQuery. Набори однонапрямні й не редагуються, для сітки потрібна зв’язка TDataSetProvider і TClientDataSet.
FireDAC — TFDConnection із DriverID=MSSQL. До SQL Server звертається через ODBC Driver for SQL Server, документація радить версію 18.

Що дає FireDAC

Вибірка. FetchOptions.Mode: fmOnDemand за замовчуванням тягне рядки порціями по RowsetSize (50), fmAll — усе одразу під час Open.
Array DML. Одна команда з масивами параметрів замість циклу: Params.ArraySize і Execute.
Макроси. &Name або !Name підставляють у текст SQL те, що не можна передати параметром, наприклад ім’я таблиці.
Моніторинг. TFDMoniRemoteClientLink і MonitorBy=Remote показують в утиліті FDMonitor кожну команду та її час.

Пастки

Параметри SQL Server у FireDAC називаються з @ (@CustomerId). ResourceOptions.UnifyParams прибирає префікс.
FireDAC не підтримує параметри процедур зі значеннями за замовчуванням: заповнюйте їх явно.
Макрос — підстановка тексту, тому введення користувача в ньому — SQL-ін’єкція.

Правило

Новий код — на FireDAC, значення — лише параметрами, масовий запис — через Array DML.

Під капотом

TFDStoredProc.Prepare за наявності fiMeta у FetchOptions.Items запитує опис параметрів у сервера — це окреме звернення. ADO робить те саме в Parameters.Refresh. Тому компонент готують один раз, а в гарячому коді параметри описують вручну.
На SQL Server fmOnDemand використовує серверний статичний курсор, а fmAll — швидкий forward-only і одразу звільняє з’єднання для наступної команди.
MARS у драйвері MSSQL увімкнено за замовчуванням, і документація попереджає про можливу втрату продуктивності.
Array DML на SQL Server виконується нативно, а помилки збираються по всіх рядках масиву.

Компроміси

Питання	ADO	FireDAC
Залежності	COM і OLE DB-провайдер	ODBC-драйвер SQL Server
Масовий запис	цикл викликів або batch на клієнтському курсорі	Array DML
Діагностика	трасування на сервері	FDMonitor на клієнті й трасування на сервері

Ціна переходу

Заміна ADO на FireDAC — не перейменування компонентів: різняться імена й типи параметрів, відображення типів полів, курсори. Це окреме завдання, про нього — у темі Міграція Delphi 6 → 12/13.

Як перевірити в продакшені

FDMonitor або TFDMoniFlatFileClientLink записують текст, параметри й час кожної команди.
На сервері Extended Events або Query Store показують, які процедури викликаються частіше й працюють довше.

Підсумок: швидкість доступу до даних визначають метадані, режим вибірки й пакетність, а не вибір компонента.

Приклад

// FireDAC: імена параметрів SQL Server починаються з @
FDStoredProc1.StoredProcName := 'dbo.OrderCreate';
FDStoredProc1.Prepare;                          // запит списку параметрів у сервера
FDStoredProc1.ParamByName('@CustomerId').AsInteger := 42;
FDStoredProc1.ExecProc;                         // процедура без набору рядків
NewOrderId := FDStoredProc1.ParamByName('@OrderId').AsInteger; // OUTPUT-параметр

// ADO: те саме
ADOStoredProc1.ProcedureName := 'dbo.OrderCreate';
ADOStoredProc1.Parameters.Refresh;              // теж звернення до сервера по метадані
ADOStoredProc1.Parameters.ParamByName('@CustomerId').Value := 42;
ADOStoredProc1.ExecProc;
NewOrderId := ADOStoredProc1.Parameters.ParamByName('@OrderId').Value;

// Array DML: увесь масив однією командою замість циклу з ExecSQL
FDQuery1.SQL.Text := 'insert into dbo.ItemTag (ItemId, Tag) values (:ItemId, :Tag)';
FDQuery1.Params.ArraySize := Length(Tags);
for I := 0 to High(Tags) do
begin
  FDQuery1.Params[0].AsIntegers[I] := Tags[I].ItemId;
  FDQuery1.Params[1].AsStrings[I] := Tags[I].Name;
end;
FDQuery1.Execute(FDQuery1.Params.ArraySize, 0);

Що спитають далі

Чому набір dbExpress не можна редагувати в сітці? — Він однонапрямний і не буферизує рядки; потрібен TClientDataSet через TDataSetProvider.
Як отримати RETURN-значення процедури? — Параметр із ParamType = ptResult; у SQL Server він називається @RETURN_VALUE.
Чим макрос відрізняється від параметра? — Параметр передає значення окремо від тексту, макрос змінює сам текст SQL до надсилання.
Коли fmAll, а коли fmOnDemand? — fmAll — для невеликих результатів і щоб одразу звільнити з’єднання, fmOnDemand — для великих списків, які гортають частинами.
Процедура повертає кілька наборів рядків — як їх прочитати? — NextRecordSet у FireDAC, NextRecordset в ADO.

Джерела

Senior+

Як працювати з потоками у VCL-застосунку й не зламати UI?

Відповідь

Що це

Головний потік створює вікна й обробляє їхні повідомлення: клацання, натискання клавіш, перемальовування.
Фоновий потік — TThread або задача TTask. Він виконує довгу роботу, не зупиняючи цикл повідомлень.

Навіщо

Запит на 10 секунд в обробнику кнопки на 10 секунд заморожує вікно. Windows пише «Не відповідає», а користувач клацає ще раз.

Як користуватися

Запустіть роботу у фоні: TThread.CreateAnonymousThread(...).Start або TTask.Run(...).
Щоб показати результат, передайте код у TThread.Synchronize або TThread.Queue — він виконається в головному потоці.
Поки робота триває, вимкніть кнопку запуску.

Типова помилка

Змінювати Label1.Caption або ProgressBar1.Position прямо з фонового потоку. Іноді це «працює», а потім застосунок зависає або падає у випадковому місці.

Як влаштовано

	`Synchronize`	`Queue`
Фоновий потік	чекає, поки головний виконає код	одразу продовжує роботу
Підходить для	відповіді з UI, наприклад вибору в діалозі	прогресу, логу, сповіщень

З головного потоку Queue виконує код одразу; ForceQueue завжди ставить його в чергу.

Способи запуску

Нащадок TThread з методом Execute — повний контроль: Terminate, WaitFor, OnTerminate, який виконується в головному потоці.
TThread.CreateAnonymousThread — для разової роботи. Потік звільняє себе сам (FreeOnTerminate), після Start його посилання чіпати не можна.
PPL (System.Threading): TTask.Run — задача на пулі потоків, TTask.Future<T> — задача з результатом, TParallel.For — паралельний цикл.

Пастки

ProcessMessages. Поки він обробляє чергу, користувач може знову натиснути кнопку або закрити форму, і обробник продовжить роботу зі звільненою формою.
Спільне з’єднання. Два потоки на одному TFDConnection дають AV або помилку SQL Server «Connection is busy with results for another command».
ADO в потоці — це COM: на початку Execute потрібен CoInitialize(nil), наприкінці — CoUninitialize.
Захоплення змінної. Анонімний метод захоплює змінну, а не значення: Queue всередині циклу може показати вже наступне значення лічильника.

Правило

UI — лише з головного потоку, у фонового потоку — своє з’єднання, прогрес — через Queue.

Під капотом

Synchronize і Queue кладуть виклик у спільну чергу й будять головний потік. Він виконує її в CheckSynchronize, коли повертається в цикл повідомлень, а доти потік у Synchronize стоїть.
TTask виконується на пулі потоків. ITask.Cancel лише позначає задачу, а код сам викликає TTask.CurrentTask.CheckCanceled, який кине EOperationCancelled.
TTask.WaitForAll і читання IFuture<T>.Value в головному потоці блокують його так само, як синхронний запит.

Ціна

З’єднання на потік — це сесії на сервері. Пул FireDAC (Pooled=True у визначенні з’єднання, POOL_MaximumItems за замовчуванням 50) повторно використовує фізичні з’єднання. FDManager.Active := True виставляють до запуску потоків.
Queue на кожен рядок завалює чергу головного потоку. Прогрес оновлюють раз на N рядків або за таймером.

Компроміси

Скасування. Terminated перевіряється лише між командами. Перервати вже виконувану команду FireDAC дозволяє AbortJob у її з’єднання.
Взаємоблокування. Головний потік чекає на критичну секцію або подію, а фоновий, тримаючи її, викликає Synchronize — обидва чекають один на одного.
Закриття форми. В OnCloseQuery потоки зупиняють через Terminate і WaitFor, а невиконані виклики знімають TThread.RemoveQueuedEvents. Інакше запізнілий Queue звернеться до звільненої форми.

Як перевірити в продакшені

madExcept і EurekaLog уміють ловити зависання головного потоку й зберігають стеки всіх потоків.
У лог пишіть TThread.Current.ThreadID, щоб бачити, в якому потоці виконувався код.

Підсумок: потік сам собою не робить застосунок чуйним: потрібні власне з’єднання, скасування, очікування під час закриття й жодного UI поза головним потоком.

Приклад

procedure TStockWorker.Execute;
var
  Conn: TFDConnection;
  Proc: TFDStoredProc;
  Batch: Integer;
begin
  Conn := TFDConnection.Create(nil);         // у потоку своє з'єднання
  Proc := TFDStoredProc.Create(nil);
  try
    Conn.ConnectionDefName := 'Shop_Pooled'; // визначення з Pooled=True
    Proc.Connection := Conn;
    Proc.StoredProcName := 'dbo.RecalcStock';
    Proc.Prepare;
    for Batch := 1 to 100 do
    begin
      if Terminated then Exit;               // кооперативне скасування, finally усе звільнить
      Proc.ParamByName('@BatchNo').AsInteger := Batch;
      Proc.ExecProc;
      ReportProgress(Batch);
    end;
  finally
    Proc.Free;
    Conn.Free;
  end;
end;

procedure TStockWorker.ReportProgress(Value: Integer);
begin
  // Value — параметр: у кожного виклику своя копія, а не спільний лічильник циклу
  TThread.Queue(Self, procedure
    begin
      MainForm.ProgressBar1.Position := Value; // виконається в головному потоці
    end);
end;

Форма під час закриття викликає Worker.Terminate і Worker.WaitFor, а потім TThread.RemoveQueuedEvents(Worker), щоб у черзі не лишилося звернень до неї.

Що спитають далі

Чим Synchronize відрізняється від Queue? — Перший чекає виконання коду в головному потоці, другий ставить код у чергу й не чекає.
Чому Application.ProcessMessages небезпечний? — Повторний вхід: посеред вашого коду виконуються інші обробники, форму можуть закрити.
Чи можна використовувати один TFDConnection із двох потоків? — Лише суворо по черзі; на практиці — своє з’єднання на потік і пул.
Як скасувати вже виконуваний запит? — AbortJob у з’єднання FireDAC; прапорець Terminated перевіряється лише між командами.
Що потрібно ADO у фоновому потоці? — CoInitialize на початку Execute і CoUninitialize наприкінці, бо ADO — це COM.

Джерела