Содержание
GUI поток и рабочий поток
Каждая программа имеет один поток (thread) при запуске. Данный поток называется основным потоком или GUI потоком в Qt приложениях. Qt GUI должен запускаться в данном потоке. Все виджеты и несколько похожих классов, например QPixmap, не работают во вторичных потоках. Вторичным потоком обычно называют рабочий поток, который призван разгрузить основой поток программы.
Одновременный доступ к данным
Если два потока имеют указатель на некоторый объект, то возможен доступ обоих потоков к данному объекту в некоторый момент времени и это может разрушить целостность объекта. Необходимо предотвращать одновременный доступ к объекту из разных потоков.
Случаи использования
Имеется два основных случая использования потоков:
- Ускорение приложение за счёт нескольких процессоров компьютера;
- Сохранение отзывчивости GUI для пользователя в случае работы длительных процессов, которые могут вызвать блокировку графического интерфейса приложения.
Когда использовать альтернативы потокам
Прежде, чем создавать поток, подумайте, может быть есть возможность решить проблему альтернативным способом.
| Альтернатива | Описание |
|---|---|
| QEventLoop::processEvents() | Вызов QEventLoop::processEvents() несколько раз при расчёте затрат времени позволяет предотвратить блокировку GUI. Однако, это решение не очень хорошо масштабируется, так как вызов processEvents() может происходить или слишком часто, или слишком редко в зависимости от аппаратной платформы компьютера. |
| QSocketNotifier QNetworkAccessManager QIODevice::readyRead() | Данное альтернативное решение имеет как один так и несколько потоков, каждый с блокировкой на чтение из медленных соединений. До тех пор, пока выполнение операций по ответу может быть выполнен быстро, данные конструкция может быть лучше, чем использование дополнительных потоков. Данная конструкция имеет меньше ошибок и более энергоэффективна, чем потоки. Во многих случаях имеется также улучшение производительности. |
| QTimer | Фоновые процессы могут иногда выполняться с использованием таймера для выполнения по расписанию. Например, будет выполняться с некоторой периодичностью некий код в специальном слоте объекта. Таймер со значением 0 будет срабатывать всегда, когда в процессе нет каких либо других событий потока. |
Типы Qt Потоков (QTrhread)
| Жизненный цикл потока | Задача разработкки | Решение |
|---|---|---|
| Один вызов | Выполнение одного метода в другом потоке и выход из потока, когда метод завершится. | Qt предоставляет различные решения: * Запись функции и запуск ей с QtConcurrent::run() |
| * Наследование класса от QRunnable и запуск его в глобальном потоке с QThreadPool::globalInstance()->start() | ||
| * Наследование класса от QThread , переопределение метода QThread::run() и использование его с помощью метода QThread::start() . | ||
| Один вызов | Длительная операция должна быть помещена в другой поток, а результат обработки должен быть отправлен в GUI поток. | Используется QThread , переопределяется метод run() и вызывается сигнал, если требуется. Подключение сигнала к слоту GUI потока с использованием очереди подключений сигналов и слотов. |
| Один вызов | Операции должны выполняться для всех объектов из списка. Обработка должна выполняться с использованием всех доступных ядер. Типпичным примером является отрисовка эскизов изображений в списке. | QtConcurrent предоставляет метод map(), позволяющий выполнение операций для каждого элемента, filter() определяет элементы списка, над которыми будут применяться операции. |
| Постоянный | Имеется объект, который живёт в другом потоке и выполняет различные задачи по запросам. Это означает, что требуется некоторая связь с данным объектом и требуется рабочий поток. | Наследование класса от QObject и внедрение требуемых сигналов и слотов, передача объекта в поток с запуском event loop и связь с объектом через очередь сигналов/слотов. |
| Постоянный | Имеется объект, который живёт в другом потоке и выполняет повторяющиеся задачи. | Похоже на то, что может подойти таймер и также использование сигналов и слотов, но лучше избежать такого подхода. Например может использоваться QSocketNotifier. |
