继承QRunnable+QThreadPool实现多线程

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继承QRunnable+QThreadPool实现多线程

往期链接:

继承QRunnable+QThreadPool实现多线程的方法个人感觉使用的相对较少,在这里只是简单介绍下使用的方法。我们可以根据使用的场景来选择方法。

此方法和QThread的区别:

  • 与外界通信方式不同。由于QThread是继承于QObject的,但QRunnable不是,所以在QThread线程中,可以直接将线程中执行的结果通过信号的方式发到主程序,而QRunnable线程不能用信号槽,只能通过别的方式,等下会介绍;
  • 启动线程方式不同。QThread线程可以直接调用start()函数启动,而QRunnable线程需要借助QThreadPool进行启动;
  • 资源管理不同。QThread线程对象需要手动去管理删除和释放,而QRunnable则会在QThreadPool调用完成后自动释放。

接下来就来看看QRunnable的用法、使用场景以及注意事项;

一、步骤

要使用QRunnable创建线程,步骤如下:

  • 继承QRunnable。和QThread使用一样, 首先需要将你的线程类继承于QRunnable;
  • 重写run函数。还是和QThread一样,需要重写run函数;
  • 使用QThreadPool启动线程。

二、实例

继承于QRunnable的类:

#ifndef INHERITQRUNNABLE_H
#define INHERITQRUNNABLE_H
#include <QRunnable>
#include <QWidget>
#include <QDebug>
#include <QThread>
class CusRunnable : public QRunnable
{
public:
explicit CusRunnable(){
}
~CusRunnable(){
qDebug() << __FUNCTION__;
}
void run(){
qDebug() << __FUNCTION__ << QThread::currentThreadId();
QThread::msleep(1000);
}
};
#endif // INHERITQRUNNABLE_H

主界面类:

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include "ui_mainwindow.h"
#include "InheritQRunnable.h"
#include <QThreadPool>
#include <QDebug>
namespace Ui {
class MainWindow;
}
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
explicit MainWindow(QWidget *parent = 0) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow){
ui->setupUi(this);
m_pRunnable = new CusRunnable();
qDebug() << __FUNCTION__  << QThread::currentThreadId();
QThreadPool::globalInstance()->start(m_pRunnable);
}
~MainWindow(){
qDebug() << __FUNCTION__ ;
delete ui;
}
private:
Ui::MainWindow *ui;
CusRunnable * m_pRunnable = nullptr;
};
#endif // MAINWINDOW_H

直接运行以上实例,结果输出如下:

MainWindow 0x377c
run 0x66ac
~CusRunnable

我们可以看到这里打印的线程ID是不同的,说明是在不同线程中执行,而线程执行完后就自动进入到析构函数中, 不需要手动释放。

三、启动线程的方式

上面我们说到要启动QRunnable线程,需要QThreadPool配合使用,而调用方式有两种:全局线程池和非全局线程池。

(1)使用全局线程池启动

QThreadPool::globalInstance()->start(m_pRunnable);

(2)使用非全局线程池启动

该方式可以控制线程最大数量, 以及其他设置,比较灵活,具体参照帮助文档。

QThreadPool	  threadpool;
threadpool.setMaxThreadCount(1);
threadpool.start(m_pRunnable);

四、如何与外界通信

前面我们提到,因为QRunnable没有继承于QObject,所以没法使用信号槽与外界通信,那么,如果要在QRunnable线程中和外界通信怎么办呢,通常有两种做法:

  • 使用多继承。让我们的自定义线程类同时继承于QRunnable和QObject,这样就可以使用信号和槽,但是多线程使用比较麻烦,特别是继承于自定义的类时,容易出现接口混乱,所以在项目中尽量少用多继承。
  • 使用QMetaObject::invokeMethod。

接下来只介绍使用QMetaObject::invokeMethod来通信:

QMetaObject::invokeMethod函数定义如下:

static bool QMetaObject::invokeMethod(
QObject *obj, const char *member,
Qt::ConnectionType,
QGenericReturnArgument ret,
QGenericArgument val0 = QGenericArgument(Q_NULLPTR),
QGenericArgument val1 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val2 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val3 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val4 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val5 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val6 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val7 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val8 = QGenericArgument(),
QGenericArgument val9 = QGenericArgument());

该函数就是尝试调用obj的member函数,可以是信号、槽或者Q_INVOKABLE声明的函数(能够被Qt元对象系统唤起),只需要将函数的名称传递给此函数,调用成功返回true,失败返回false。member函数调用的返回值放在ret中,如果调用是异步的,则不能计算返回值。你可以将最多10个参数(val0、val1、val2、val3、val4、val5、val6、val7、val8和val9)传递给member函数,必须使用Q_ARG()和Q_RETURN_ARG()宏封装参数,Q_ARG()接受类型名 + 该类型的常量引用;Q_RETURN_ARG()接受一个类型名 + 一个非常量引用。

QMetaObject::invokeMethod可以是异步调用,也可以是同步调用。这取决与它的连接方式Qt::ConnectionType type:

  • 如果类型是Qt::DirectConnection,则会立即调用该成员,同步调用。
  • 如果类型是Qt::QueuedConnection,当应用程序进入主事件循环时,将发送一个QEvent并调用该成员,异步调用。
  • 如果类型是Qt::BlockingQueuedConnection,该方法将以与Qt::QueuedConnection相同的方式调用,不同的地方:当前线程将阻塞,直到事件被传递。使用此连接类型在同一线程中的对象之间通信将导致死锁。
  • 如果类型是Qt::AutoConnection,如果obj与调用者在同一线程,成员被同步调用;否则,它将异步调用该成员。

我们在主界面中定一个函数,用于更新界面内容:

Q_INVOKABLE void setText(QString msg){
ui->label->setText(msg);
}

继承于QRunnable的线程类,修改完成如下:

#ifndef INHERITQRUNNABLE_H
#define INHERITQRUNNABLE_H
#include <QRunnable>
#include <QWidget>
#include <QDebug>
#include <QThread>
class CusRunnable : public QRunnable
{
public:
//修改构造函数
explicit CusRunnable(QObject *obj):m_pObj(obj){
}
~CusRunnable(){
qDebug() << __FUNCTION__;
}
void run(){
qDebug() << __FUNCTION__ << QThread::currentThreadId();
QMetaObject::invokeMethod(m_pObj,"setText",Q_ARG(QString,"hello world!")); //此处与外部通信
QThread::msleep(1000);
}
private:
QObject * m_pObj = nullptr; //定义指针
};
#endif // INHERITQRUNNABLE_H

创建线程对象时,需要将主界面对象传入线程类,如下:

m_pRunnable = new CusRunnable(this);

到这里也就实现了线程与外部通信了,运行效果如下:

五、小结

  • 使用该方法实现的多线程,线程中的资源无需用户手动释放,线程执行完后会自动回收资源;
  • 和继承QThread的方法一样需要继承类,并且重新实现run函数;
  • 需要结合QThreadPool线程池来使用;
  • 与外界通信可以使用如果使用信号槽机制会比较麻烦,可以使用QMetaObject::invokeMethod的方式与外界通信。

本文章实例的源码地址: https://gitee.com/CogenCG/QThreadExample.git

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