QThread的使用一点经验

本文结合实际使用，初略的整理了一下Qt中使用Qthread进行多线程的编程方法。QThread实现方法有两种：

继承与QThread并重写run函数；
使用QObject::moveToThread函数；

线程的创建及执行

继承QThread使用方法

创建一个继承于QThread的自定义类，实现其run()函数，在run函数中的都是在新线程中调用，自定义类中的其他函数都是在主线程中执行。在主线程中直接调用start函数，启动子线程执行。例如

class WorkerThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
    void run() override {
        QString result;
        /* ... here is the expensive or blocking operation ... */
        qDebug()<<"Current Thread Id: "<<QThread::currentThreadId();
        emit resultReady(result);
    }
signals:
    void resultReady(const QString &s);
};

void MyObject::startWorkInAThread()
{
    WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
    connect(workerThread, &WorkerThread::resultReady, this, &MyObject::handleResults);
    connect(workerThread, &WorkerThread::finished, workerThread, &QObject::deleteLater);
    workerThread->start(); //开启线程
}

QObject::moveToThread

创建一个继承于QObject的自定义类，然后通过QObject::moveToThread(QThread *)函数，把这个类移动到新的线程中，然后通过信号槽Qt::QueuedConnection或者Qt::BlockingQueuedConnection模式进行线程间通讯，信号触发的槽在新的线程中执行，新线程中的信号链接的主线程中槽则在主线程中执行。但是主线程中通过直接调用自定义类中函数或者使用Qt::DirectConnection链接的槽函数，还是在主线程中执行。链接模式的具体说明见附。
举个简单的例子：

class Worker : public QObject
{
    Q_OBJECT

public slots:
    void doWork(const QString &parameter) {
        QString result;
        /* ... here is the expensive or blocking operation ... */
        qDebug()<<"Current Thread Id: "<<QThread::currentThreadId();
        emit resultReady(result);
    }

signals:
    void resultReady(const QString &result);
};

class Controller : public QObject
{
    Q_OBJECT
    QThread workerThread;
public:
    Controller() {
        Worker *worker = new Worker;
        worker->moveToThread(&workerThread);
        connect(&workerThread, &QThread::finished, worker, &QObject::deleteLater);
        connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork);//在新建线程中执行槽函数doWork()
        connect(worker, &Worker::resultReady, this, &Controller::handleResults); //在主线程中执行槽函数handleResults

//      connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork, , Qt::DirectConnection);//采用Qt::DirectConnection模式链接则槽函数doWork()在主线程中执行；
//      worker->doWork();//直接调用，则函数doWork()在主线程中执行
        workerThread.start();
    }
    ~Controller() {
        workerThread.quit();
        workerThread.wait();
    }
public slots:
    void handleResults(const QString &);
signals:
    void operate(const QString &);
};

线程的终止

继承QThread的子线程终止方法

run()函数执行完成，线程自动退出。
- 方法一：通过设置一个bool变量控制run()函数中的while循环，注意对bool变量的互锁；
- 方法二：通过isInterruptionRequested()和requestInterruption()控制run()函数中的while循环，内部以实现互锁；

void run() override
{
    while(isThreadActive) //或者while(isInterruptionRequested())
    {
        //do something...
    }
}

//在run()函数外设置isThreadActive = false或者调用requestInterruption()函数来退出while循环，结束run()函数的运行，从而退出子线程

QObject::moveToThread

通过moveToThread()创建的子线程如要结束，则必须调用quit()函数来退出，但是调用quit()函数并不会立即结束子线程，而是在等待子线程中槽函数运行完成之后，子线程才会退出。槽函数中while循环的控制可类似于上面run()函数的控制。
注意：链接到子线程中执行的槽函数会根据触发及链接的先后顺序，依次执行，如

connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork);
connect(this, &Controller::operate, worker, &Worker::doWork2);
//则子线程会在执行完成doWork槽函数之后再去执行doWord2槽函数.

附：connect()的六中链接模式

Qt::AutoConnection
Qt::DirectConnection
Qt::QueuedConnection
Qt::BlockingQueuedConnection
Qt::UniqueConnection
Qt::AutoCompatConnection

前两种比较相似，都是同一线程之间连接的方式，不同的是Qt::AutoConnection是系统默认的连接方式。这种方式连接的时候，槽不是马上被执行的，而是进入一个消息队列，待到何时执行就不是我们可以知道的了，当信号和槽不是同个线程，会使用第三种QT::QueueConnection的链接方式。如果信号和槽是同个线程，调用第二种Qt::DirectConnection链接方式。

第二种Qt::DirectConnection是直接连接，也就是只要信号发出直接就到槽去执行，无论槽函数所属对象在哪个线程，槽函数都在发射信号的线程内执行，一旦使用这种连接，槽将会不在线程执行！。

第三种Qt::QueuedConnection和第四种Qt::BlockingQueuedConnection是相似的，都是可以在不同进程之间进行连接的，不同的是，这里第三种是在对象的当前线程中执行,并且是按照队列顺序执行。当当前线程停止，就会等待下一次启动线程时再按队列顺序执行，等待QApplication::exec()或者线程的QThread::exec()才执行相应的槽，就是说：当控制权回到接受者所依附线程的事件循环时，槽函数被调用，而且槽函数在接收者所依附线程执行，使用这种连接，槽会在线程执行。

第四种Qt::BlockingQueuedConnection是（必须信号和曹在不同线程中，否则直接产生死锁）这个是完全同步队列只有槽线程执行完才会返回，否则发送线程也会等待，相当于是不同的线程可以同步起来执行。

第五种Qt::UniqueConnection跟默认工作方式相同，只是不能重复连接相同的信号和槽；因为如果重复链接就会导致一个信号发出，对应槽函数就会执行多次。

第六种Qt::AutoCompatConnection是为了连接QT4 到QT3的信号槽机制兼容方式，工作方式跟Qt::AutoConnection一样。显然这里我们应该选择第三种方式，我们不希望子线程没结束主线程还要等，我们只是希望利用这个空闲时间去干别的事情，当子线程执行完了，只要发消息给主线程就行了，到时候主线程会去响应。

后记

为什么要使用moveToTread()呢。

moveToThread对比传统子类化Qthread更灵活，仅需要把你想要执行的代码放到槽，movetothread这个object到线程，然后拿一个信号连接到这个槽就可以让这个槽函数在线程里执行。可以说，movetothread给我们编写代码提供了新的思路，当然不是说子类化qthread不好，只是你应该知道还有这种方式去调用线程。轻量级的函数可以用movethread，多个短小精悍能返回快速的线程函数适用，无需创建独立线程类，例如你有20个小函数要在线程内做, 全部扔给一个QThread。而我觉得movetothread和子类化QThread的区别不大，更可能是使用习惯引导。又或者你一开始没使用线程，但是后边发觉这些代码还是放线程比较好，如果用子类化QThread的方法重新设计代码，将会有可能让你把这一段推到重来，这个时候，moveThread的好处就来了，你可以把这段代码的从属着movetothread，把代码移到槽函数，用信号触发它就行了。其它的话movetothread它的效果和子类化QThread的效果是一样的，槽就相当于你的run()函数，你往run()里塞什么代码，就可以往槽里塞什么代码，子类化QThread的线程只可以有一个入口就是run()，而movetothread就有很多触发的入口。