多线程在PyQt5中的应用记录

╰+攻爆jí腚メ 2023-01-20 14:57 43阅读 0赞

# 写在前面 #

博主在学习Python编程过程中，有个问题一直没有理解透彻，就是多线程问题，因为工作中的项目都比较小，很少用到多线程，但是这个问题却是个很底层的问题，因此还是打算学习一下，查阅了一些资料，记录一下学习心得。

# 理解多线程 #

一般情况下，应用程序都是单线程运行的，但是对于GUI程序，可能一个线程无法满足要求，比如我有两个按钮A和B，我点击了一个按钮A，这个按钮的工作量很大，需要运行很长时间，然后我就把这个按钮的工作任务放到线程里面去，让它后台工作，这个时候，再点击另外一个按钮B，可以让这个按钮B开始工作。  
先看看单线程的工作机制。

## 单线程执行两个按钮 ##

在界面上设置按钮1和按钮2，按钮1打印数字1、2、3、4、5，按钮2打印a、b、c、d、e，我们大概率会这么写

from PyQt5.Qt import (QApplication, QWidget, QPushButton, QThread, QMutex, pyqtSignal)
    import sys
    import time
    
    
    class Demo(QWidget):
        def __init__(self):
            super().__init__()
            self.btn1 = QPushButton("按钮1", self)
            self.btn1.move(120, 80)
            self.btn1.clicked.connect(self.click1)
    
            self.btn2 = QPushButton("按钮2", self)
            self.btn2.move(120, 120)
            self.btn2.clicked.connect(self.click2)
    	
    	def click1(self):
    		values = [1, 2, 3, 4, 5]
    		for i in values:
    			print(i)
    			time.sleep(1)
    
    	def click2(self):
    		values = ["a", "b", "c", "d", "e"]
    		for i in values:
    			print(i)
    			time.sleep(1)
    
    if __name__ == "__main__":
        app = QApplication(sys.argv)
        mywin = Demo()
        mywin.show()
        sys.exit(app.exec_())

看看运行情况  
![在这里插入图片描述][20210513164058421.gif_pic_center]  
如果我点击按钮1后马上又点击按钮2，程序会出现假死的情况，必须得等按钮1的任务执行完才能开始按钮2的任务，这样也挺浪费资源的，所以这里考虑用多线程来解决这个问题。

## 多线程任务 ##

现在考虑把这两个按钮的工作都放到线程里面去，来看看具体是怎么实施的，先上代码

# -*- coding: utf-8 -*-
    """
    Created on Thu May 28 14:20:25 2020
    
    @author: HUANG Gang
    """
    from PyQt5.Qt import (QApplication, QWidget, QPushButton, QThread, QMutex, pyqtSignal)
    import sys
    import time
    
    
    class Thread1(QThread):
        def __init__(self):
            super().__init__()
    
        def run(self):
            values = [1, 2, 3, 4, 5]
            for i in values:
                print(i)
                time.sleep(1)
    
    
    class Thread2(QThread):
        def __init__(self):
            super().__init__()
    
        def run(self):
            values = ["a", "b", "c", "d", "e"]
            for i in values:
                print(i)
                time.sleep(1)
    
    
    class Demo(QWidget):
        def __init__(self):
            super().__init__()
            self.btn1 = QPushButton("按钮1", self)
            self.btn1.move(120, 80)
            self.btn1.clicked.connect(self.click1)
    
            self.btn2 = QPushButton("按钮2", self)
            self.btn2.move(120, 120)
            self.btn2.clicked.connect(self.click2)
    
        def click1(self):
            self.thread1 = Thread1()
            self.thread1.start()
    
        def click2(self):
            self.thread2 = Thread2()
            self.thread2.start()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        app = QApplication(sys.argv)
        mywin = Demo()
        mywin.show()
        sys.exit(app.exec_())

在创建应用程序之前，我把这两个按钮的工作任务写到两个独立的线程中去了，然后在界面程序里面实例化这两个线程，来看看执行情况  
![在这里插入图片描述][20210513165923839.gif_pic_center]  
注意控制台的输出，在加入了这两个线程后，并未出现卡死的情况，线程之间不会相互干扰，但是有个问题，如果按钮1的线程任务完成之前重新点击了按钮1，那么这两个指令之间会产生干扰，就是按钮1的任务会刷新。这不是我希望发生的事情。  
解决这个问题要用到线程锁。

## 线程锁 ##

线程锁相对来说容易理解一点，就是在线程开始工作时，加上一把锁，在任务结束后，方可解锁，这样就可以保证整个任务是连续的，看代码

# -*- coding: utf-8 -*-
    """
    Created on Thu May 28 14:20:25 2020
    
    @author: HUANG Gang
    """
    from PyQt5.Qt import (QApplication, QWidget, QPushButton, QThread, QMutex, pyqtSignal)
    import sys
    import time
    
    qmut1 = QMutex()
    qmut2 = QMutex()
    
    
    class Thread1(QThread):
        def __init__(self):
            super().__init__()
    
        def run(self):
            qmut1.lock()  # 线程加锁
            values = [1, 2, 3, 4, 5]
            for i in values:
                print(i)
                time.sleep(1)
            qmut1.unlock()  # 线程解锁
    
    
    class Thread2(QThread):
        def __init__(self):
            super().__init__()
    
        def run(self):
            qmut2.lock()  # 线程加锁
            values = ["a", "b", "c", "d", "e"]
            for i in values:
                print(i)
                time.sleep(1)
            qmut2.unlock()  # 线程解锁
    
    
    class Demo(QWidget):
        def __init__(self):
            super().__init__()
            self.btn1 = QPushButton("按钮1", self)
            self.btn1.move(120, 80)
            self.btn1.clicked.connect(self.click1)
    
            self.btn2 = QPushButton("按钮2", self)
            self.btn2.move(120, 120)
            self.btn2.clicked.connect(self.click2)
    
        def click1(self):
            self.thread1 = Thread1()
            self.thread1.start()
    
        def click2(self):
            self.thread2 = Thread2()
            self.thread2.start()
    
    
    if __name__ == "__main__":
        app = QApplication(sys.argv)
        mywin = Demo()
        mywin.show()
        sys.exit(app.exec_())

在程序开始执行之前，先实例化两个线程锁，这两把锁分别加在两个线程之中，看看程序执行情况。  
![在这里插入图片描述][20210513171614635.gif_pic_center]  
看看控制台的输出，1/2/3/4/5和a/b/c/d/e的输出是相对连续的，当然两个按钮之间还是会相互交叉打印，这也是多线程的精髓。  
至此，我大概理解了多线程的使用方法，后面就可以进行更复杂的应用了。  
完

[20210513164058421.gif_pic_center]: /images/20221021/60cb14befca140149ec48b18a4c73ad0.png
[20210513165923839.gif_pic_center]: /images/20221021/0cd964eab8dd4c2c857803edcb65b8f2.png
[20210513171614635.gif_pic_center]: /images/20221021/ca031bdef3a34ff2b2cedaa9b71ea700.png