QT高级编程技巧（二）-- 编写多线程和并发应用

2022-04-02 10:40:05

学习QT多线程编程之前，有必要先熟悉事件循环的概念。先看一个单线程界面程序的主函数代码：

int main(int argc, char* argv[])
{
　　QApplication app(argc,  argv);

　　// 构造主窗口对象并显示
　　MainWindow w;
　　w.show();

　　// 进入事件循环
　　return app.exec();
}

在程序初始化完成后，主线程进入main()函数开始执行应用代码。一般地，我们在主线程上构建界面对象，然后进入事件循环以处理控件绘制、用户输入、系统输出等消息。这就是我们通常说的事件驱动模型。

主线程承担着用户交互的重任，当在主线程上运行费时的代码时，就会影响用户的正常操作。所以我们常把一些费时费力的计算工作移出主线程，开辟新的线程来运行之。

QThread是QT中用于线程管理的类，调用一个QThread对象的start()方法时，会创建一个新的线程并执行它的run()方法。默认地，run()会调用exec()方法进入自己的消息循环中。如下图所示：

上图中有主线程、工作线程都是执行事件循环，并且注意到主线程内部含有thr、w、objs这些QObject对象（这些对象都是在主线程上创建的）。主线程的事件循环负责检测这些对象是否有消息要处理，有的话则调用对象的slot方法。可以使用QObject::moveToThread方法将某个对象移到其他线程中，譬如：

class Worker : public QObject {
    Q_OBJECT
    …
}

void someFunc()
{
   QThread thr = new QThread;
   Worker worker = new Worker;
   worker->moveToThread(thr);
   thr->start();
　　…
}

如果在主线程上调用someFunc()，则workerThread和worker在创建后都是关联在主线程上，当调用worker->moveToThread()后，worker对象关联到了新的线程中，如图所示：

假定我们在MainWindow上声明了一个worksSignal()消息，在Worker对象上声明和定义了handleWorks()的槽，将worksSignal和handleWorks连接起来的方式有：

1. Qt::AutoConnection - （默认）如果消息对象和槽对象关联在同一线程下，则使用Qt::DirectConnection方式；否则的话，像MainWindow和Worker两个关联在不同线程的对象，将采用Qt::QueuedConnection的方式。

2. QT::DirectConnection - 发送消息的时候将直接调用槽对象的槽方法。注意这里的槽方法是在发送消息的线程上执行的，如果该槽方法是非线程安全的话会有问题的。

3. Qt::QueuedConnection - 发送线程在发送消息后将继续执行，槽对象关联的线程在事件循环时会检测到该消息，并调用相应的槽方法。

4. Qt::BlockingQueuedConnection - 在主线程发送worksSignal消息后，将阻塞直到在工作线程检测到该消息并运行worker->handleWorks()后恢复。

5. Qt::UniqueConnection - 可以和上面4个方式联并（或操作），提示该连接是独一的。提示不能有相同的连接（消息对象和槽对象，消息和槽都相同）出现。

这里特别提醒读者，一般地我们不建议将QThread对象moveToThread到它运行的线程上。原因是QThread是设计成一个管理线程的类，我们不应该在工作线程上管理工作线程，对吧。关于更多的技术细节，我不想多讲了，因为本系列的博文旨在共享经验技巧，而非翻译一些文档。

在项目中，我都是通过继承QThread类实现后台进程的，通过重写run()函数填入线程需要运行的任务。上一篇博文中，我通过在QThread子类上嵌入InThreadObject对象快速实现线程通信的功能，请回顾QT高级编程技巧（一）-- 编写高效的signal & slot通信代码。还有下面一个技巧实现工作线程上的timer事件处理：

void WorkerThread::run()
{
　　QTimer tmr;      // 关联在本线程上的QObject对象
　　connect(&tmr, &QTimer::timeout, [=](){
　　　　doSomething();
　　});
　　tmr.start(500);  // 500毫秒计时
　　exec();          // 进入事件循环
}

关于多线线程的编程谈论到此，望能起抛砖引玉的效果。在实际的项目，可以参考下面的文档设计多线程或并发的应用：

* QtConcurrent： http://doc.qt.io/qt-5/qtconcurrent.html

* Thread Support in Qt： http://doc.qt.io/qt-5/threads.html

本文链接：http://www.cnblogs.com/wenris/p/4450643.html。

码农公寓

相关文章