回顾一下Qt的多线程技术以及实际开发常用场景
在 Qt 中，多线程编程是一项重要的技术，它允许程序同时执行多个任务，从而提高程序的性能和响应能力。下面将详细介绍 Qt 中的多线程编程，包括相关类、使用方法以及实际运用场景例子。
1. Qt 中多线程编程的相关类
QThread
QThread 是 Qt 中用于创建和管理线程的核心类。通过继承 QThread 并重写其 run() 方法，可以在新线程中执行自定义的任务。以下是一个简单的示例：
#include <QThread>
#include <QDebug>
class MyThread : public QThread
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyThread(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent) {}
protected:
void run() override {
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
qDebug() << "Thread ID:" << QThread::currentThreadId() << "Count:" << i;
QThread::sleep(1);
}
}
};
在上述代码中，MyThread 类继承自 QThread，并重写了 run() 方法。在 run() 方法中，线程会每隔 1 秒输出一次当前线程的 ID 和计数。
QRunnable 和 QThreadPool
QRunnable 是一个抽象基类，用于表示可以在线程池中运行的任务。QThreadPool 是 Qt 提供的线程池类，它可以管理和复用线程，减少线程创建和销毁的开销。以下是一个使用 QRunnable 和 QThreadPool 的示例：
#include <QRunnable>
#include <QThreadPool>
#include <QDebug>
class MyRunnable : public QRunnable
{
public:
void run() override {
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
qDebug() << "Thread ID:" << QThread::currentThreadId() << "Count:" << i;
QThread::sleep(1);
}
}
};
// 使用示例
void useThreadPool() {
QThreadPool pool;
MyRunnable *runnable = new MyRunnable();
runnable->setAutoDelete(true); // 任务执行完后自动删除
pool.start(runnable);
pool.waitForDone(); // 等待所有任务完成
}
在上述代码中，MyRunnable 类继承自 QRunnable，并重写了 run() 方法。QThreadPool 会自动分配线程来执行 MyRunnable 任务。
2. 线程间通信
在多线程编程中，线程间通信是非常重要的。Qt 提供了信号和槽机制来实现线程间的安全通信。以下是一个示例：
#include <QThread>
#include <QObject>
#include <QDebug>
// 工作线程类
class Worker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Worker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}
signals:
void resultReady(const QString &result);
public slots:
void doWork() {
QString result = "Work done";
emit resultReady(result);
}
};
// 主线程类
class Controller : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit Controller(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
worker = new Worker();
thread = new QThread();
worker->moveToThread(thread);
connect(thread, &QThread::started, worker, &Worker::doWork);
connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults);
connect(worker, &Worker::resultReady, thread, &QThread::quit);
connect(worker, &Worker::resultReady, worker, &Worker::deleteLater);
connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
thread->start();
}
public slots:
void handleResults(const QString &result) {
qDebug() << "Received result:" << result;
}
private:
Worker *worker;
QThread *thread;
};
在上述代码中，Worker 类在新线程中执行任务，并通过信号 resultReady 向主线程发送结果。Controller 类负责管理线程和接收结果。
3. 实际运用场景例子
网络请求
在开发网络应用程序时，网络请求可能会阻塞主线程，导致界面卡顿。使用多线程可以将网络请求放在新线程中执行，避免阻塞主线程。以下是一个简单的示例：
#include <QThread>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QDebug>
class NetworkWorker : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit NetworkWorker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
manager = new QNetworkAccessManager(this);
connect(manager, &QNetworkAccessManager::finished, this, &NetworkWorker::handleNetworkReply);
}
signals:
void networkDataReceived(const QByteArray &data);
public slots:
void performNetworkRequest(const QUrl &url) {
QNetworkRequest request(url);
manager->get(request);
}
private slots:
void handleNetworkReply(QNetworkReply *reply) {
if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
QByteArray data = reply->readAll();
emit networkDataReceived(data);
} else {
qDebug() << "Network error:" << reply->errorString();
}
reply->deleteLater();
}
private:
QNetworkAccessManager *manager;
};
// 使用示例
void performNetworkTask() {
NetworkWorker *worker = new NetworkWorker();
QThread *thread = new QThread();
worker->moveToThread(thread);
connect(thread, &QThread::started, [worker]() {
worker->performNetworkRequest(QUrl("https://www.example.com"));
});
connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, [](const QByteArray &data) {
qDebug() << "Received data:" << data;
});
connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, thread, &QThread::quit);
connect(worker, &NetworkWorker::networkDataReceived, worker, &NetworkWorker::deleteLater);
connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
thread->start();
}
在上述代码中，NetworkWorker 类在新线程中执行网络请求，并通过信号 networkDataReceived 将请求结果发送给主线程。
大数据处理
在处理大量数据时，如文件读写、图像处理等，可能会消耗大量的时间。使用多线程可以将数据处理任务分配到多个线程中并行执行，提高处理效率。以下是一个简单的文件读取示例：
#include <QThread>
#include <QFile>
#include <QTextStream>
#include <QDebug>
class FileReader : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit FileReader(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {}
signals:
void fileReadFinished(const QString &content);
public slots:
void readFile(const QString &fileName) {
QFile file(fileName);
if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
QTextStream in(&file);
QString content = in.readAll();
file.close();
emit fileReadFinished(content);
} else {
qDebug() << "Failed to open file:" << fileName;
}
}
};
// 使用示例
void performFileReadTask() {
FileReader *reader = new FileReader();
QThread *thread = new QThread();
reader->moveToThread(thread);
connect(thread, &QThread::started, [reader]() {
reader->readFile("test.txt");
});
connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, [](const QString &content) {
qDebug() << "File content:" << content;
});
connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, thread, &QThread::quit);
connect(reader, &FileReader::fileReadFinished, reader, &FileReader::deleteLater);
connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
thread->start();
}
在上述代码中，FileReader 类在新线程中读取文件内容，并通过信号 fileReadFinished 将文件内容发送给主线程。