一般情況下,應用程序都是單線程運行的,但是對于GUI程序來說,單線程有時候滿足不了需求。例如,如果需要執行一個特別耗時的操作,在執行過程中整個程序就會卡頓,效果就非常不理想或者Windows系統也認為程序運行出錯,自動關閉了程序。要解決這種問題就涉及多線程的知識。
一般來說,多線程技術涉及三種方法,其中第一種是使用計時器模塊QTimer;第二種是使用多線程模塊QThread;最后是使用事件處理的功能。
1、QTimer計時器類
如果要在應用程序中周期性地進行某項操作,比如周期性地檢測主機的CPU值,則需要用到QTimer(定時器),QTimer類提供了重復的和單次的定時器。要使用定時器,需要先創建一個QTimer實例,將其timeout信號連接到相應的槽,并調用start()。然后,定時器會以恒定的間隔發出timeout信號。
當窗口控件收到timeout信號后,它就會停止這個定時器。這是在圖形用戶界面中實現復雜工作的一個典型方法,隨著技術的進步,多線程在越來越多的平臺上被使用,最終QTimer對象會被線程所替代。
QTimer類中的常用方法如下表所示:
QTimer類中的常用信號如下表所示:
通過一個示例,了解QTimer計時器類的使用方法,效果如下所示:
示例中,初始化一個定時器,把定時器的timeout信號與showTime()槽函數連接起來。使用連接的槽函數顯示當前時間,并在標簽上顯示系統現在的時間。單擊“開始"按鈕,啟動定時器,并使"開始"按鈕失效。單擊“結束"按鈕,停止定時器,并使“結束"按鈕失效。
實現代碼如下所示:
from PyQt5.QtWidgets import QWidget,? QPushButton ,? QApplication ,QListWidget,? QGridLayout , QLabel
from PyQt5.QtCore import QTimer ,QDateTime
import sys
class WinForm(QWidget):?
def __init__(self,parent=None):
super(WinForm,self).__init__(parent)
self.setWindowTitle("QTimer demo")
self.listFile= QListWidget()
self.label = QLabel('顯示當前時間')
self.startBtn = QPushButton('開始')
self.endBtn = QPushButton('結束')
layout = QGridLayout(self)
? ? ? ? # 初始化一個定時器
self.timer = QTimer(self)
? ? ? ? # showTime()方法
self.timer.timeout.connect(self.showTime)
layout.addWidget(self.label,0,0,1,2)?
layout.addWidget(self.startBtn,1,0)
layout.addWidget(self.endBtn,1,1)
self.startBtn.clicked.connect( self.startTimer)
self.endBtn.clicked.connect( self.endTimer)
self.setLayout(layout)?
def showTime(self):
# 獲取系統現在的時間
time = QDateTime.currentDateTime()
# 設置系統時間顯示格式
timeDisplay = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss dddd");
# 在標簽上顯示時間
self.label.setText( timeDisplay )
def startTimer(self):
? ? ? ? # 設置計時間隔并啟動
self.timer.start(1000)
self.startBtn.setEnabled(False)
self.endBtn.setEnabled(True)
def endTimer(self):
self.timer.stop()
self.startBtn.setEnabled(True)
self.endBtn.setEnabled(False)
if __name__ == "__main__":?
app = QApplication(sys.argv)?
form = WinForm()?
form.show()?
sys.exit(app.exec_())
2、QThread多線程類
QThread是Qt線程類中最核心的底層類,由于PyQt的跨平臺特性,QThread要隱藏所有與平臺相關的代碼。
在使用線程時可以直接得到Thread實例,調用其start()函數即可啟動線程。線程啟動之后,會自動調用其實現的run方法,該方法就是線程的執行函數。
業務的線程任務就寫在run()函數中,當run()退出之后線程基本就結束了。QThread有started和finished信號,可以為這兩個信號指定槽函數,在線程啟動和結束時執行一段代碼進行資源的初始化和釋放操作。更靈活的使用方法是,在自定義的QThread實例中自定義信號,并將信號連接到指定的槽函數,當滿足一定的業務條件后發射此信號。
QThread類中的常用方法如下表所示:
QThread類中的常用信號如下表所示:
通過一個示例,了解QThread多線程類的使用方法,效果如下所示:
示例中,在主界面中有一個用于顯示時間的LCD數字面板,還有一個用于啟動任務的按鈕。用戶單擊"測試"按鈕后,將開始一次非常耗時的計算(在程序中用一個2000 000 000次的循環來模擬這次非常耗時的工作,在真實的程序中可能是一個網絡下載操作,從網絡上下載一個很大的視頻文件),同時LCD數字面板開始顯示所用的毫秒數,并通過一個計時器進行更新。但是單擊”測試“按鈕后可見窗口卡死無法操作。此時在PyQt中所有的窗口都在UI主線程中(就是執行了QApplication.exec()的線程),在這個線程中執行耗時的操作會阻塞UI線程,從而讓窗口停止響應。如果窗口長時間沒有響應,則會影響用戶體驗,更嚴重的會導致程序崩潰。所以,為了避免出現這樣的問題,要使用QThread開啟一個新的線程,在這個線程中完成耗時的操作。
實現代碼如下所示:
import sys
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtWidgets import *
global sec
sec=0
class WorkThread(QThread):
trigger = pyqtSignal()
def __int__(self):
super(WorkThread,self).__init__()
def run(self):
for i in range(2000000000):
pass
# 循環完畢后發出信號
self.trigger.emit()? ? ? ?
def countTime():
global? sec
sec += 1
# LED顯示數字+1
lcdNumber.display(sec)? ? ? ? ?
def work():
# 計時器每秒計數
timer.start(1000)?
# 計時開始
workThread.start()? ? ?
# 當獲得循環完畢的信號時,停止計數
workThread.trigger.connect(timeStop)?
def timeStop():
timer.stop()
print("運行結束用時",lcdNumber.value())
global sec
sec=0
if __name__ == "__main__":?
app = QApplication(sys.argv)
top = QWidget()
top.resize(300,120)
# 垂直布局類QVBoxLayout
layout = QVBoxLayout(top)
? ? # 加個顯示屏? ?
lcdNumber = QLCDNumber()? ? ? ? ? ?
layout.addWidget(lcdNumber)
button = QPushButton("測試")
layout.addWidget(button)
timer = QTimer()
workThread = WorkThread()
button.clicked.connect(work)
? ? # 每次計時結束,觸發 countTime
timer.timeout.connect(countTime)? ? ?
top.show()
sys.exit(app.exec_())
3、事件處理類
PyQt為事件處理提供了兩種機制:高級的信號與槽機制以及低級的事件處理程序。本篇文博只介紹低級的事件處理程序即:processEvents()函數的使用方法,它的作用是處理事件,簡單地說,就是刷新頁面。
對于執行很耗時的程序來說,由于PyQt需要等待程序執行完畢才能進行下一步,這個過程表現在界面上就是卡頓。而如果在執行這個耗時程序時不斷地運行
QApplication.processEvents(),那么就可以實現一邊執行耗時程序,一邊刷新頁面的功能,給人的感覺就是程序運行很流暢。
因此QApplication.processEvents()的使用方法就是,在主函數執行耗時操作的地方,加入QApplication.processEvents()。
通過一個示例,了解事件處理類的使用方法,效果如下所示:
實現代碼如下所示:
from PyQt5.QtWidgets import QWidget,? QPushButton ,? QApplication ,QListWidget,? QGridLayout
import sys
import time
class WinForm(QWidget):?
def __init__(self,parent=None):
super(WinForm,self).__init__(parent)
self.setWindowTitle("實時刷新界面例子")? ? ? ?
self.listFile= QListWidget()
self.btnStart = QPushButton('開始')
layout = QGridLayout(self)
layout.addWidget(self.listFile,0,0,1,2)
layout.addWidget(self.btnStart,1,1)
self.btnStart.clicked.connect( self.slotAdd)
self.setLayout(layout)?
def slotAdd(self):
for n in range(10):
str_n='File index {0}'.format(n)
self.listFile.addItem(str_n)
QApplication.processEvents()
time.sleep(1)
if __name__ == "__main__":?
app = QApplication(sys.argv)?
form = WinForm()?
form.show()?
sys.exit(app.exec_())