Qt多线程之子类化QThread

Qt中提供了对于线程的支持，它提供了一些独立于平台的线程类QThread，要使用QThread进行多线程编程，有两种方式。一是子类化QThread，并重新实现run()函数；二是定义工作对象继承自QObject，然后把这个工作对象move到QThread的一个对象中。本文介绍第一种方法，在使用这种方法时，构造函数还是在原来的线程中执行，run()函数才在新的线程中执行，在示例代码中，通过打印的线程ID(QThread::currentThreadId())可以看出哪些代码在原线程中执行，哪些代码在新线程中执行。

示例源码

qthread-run

开发库的安装

$ sudo apt install qtbase5-dev qt5-qmake qtchooser qtscript5-dev qttools5-dev-tools qtbase5-dev-tools

示例源码的编译和运行

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$ qmake
$ make
$ ./qthread-demo

大概步骤

1. 子类化QThread
2. 重载run函数，run函数内有一个forever或while或for的死循环（模拟耗时操作）
3. 设置一个标记为来控制死循环的退出

设置线程优先级

- 通过start()设置，如：start(QThread::LowPriority)；
- 通过setPriority(Priority priority)函数设置，这个函数设置正在运行线程的优先级，如果线程没有运行，此功能不执行任何操作并立即返回。

QThread::Priority枚举	值	描述
QThread::IdlePriority	0	没有其它线程运行时才调度
QThread::LowestPriority	1	比LowPriority调度频率低
QThread::LowPriority	2	比NormalPriority调度频率低
QThread::NormalPriority	3	操作系统默认的默认优先级
QThread::HighPriority	4	比NormalPriority调度频繁
QThread::HighestPriority	5	比HighPriority调度频繁
QThread::TimeCriticalPriority	6	尽可能频繁的调度
QThread::InheritPriority	7	使用和创建线程同样的优先级（默认值）

示例代码分析要点

示例代码主要为演示在run中执行耗时操作，如果想要耗时函数执行完成后发出通知，可以通过信号槽机制通知线程结束了，即发送一个信号。代码用到了QMutex和QWaitCondition。QMutex是强制执行互斥的基本类，一个线程锁定一个互斥量（mutex），以获得共享资源的访问权限，当互斥量已被锁定时，此时如果另一个线程试图锁定互斥量，则它将进入睡眠状态，直到第一个线程完成其任务并解锁互斥量。QWaitCondition同步线程，不通过执行互斥，而通过提供一个条件变量，QWaitCondition 使线程等待，直到满足一个特定的条件才让等待中的线程继续进行（其中QWaitCondition::wakeAll()唤醒所有在等待waitCondition的线程，这些线程被唤醒的顺序依赖于操组系统的调度策略，并且不能被控制或预知；QWaitCondition::wakeOne()唤醒一个随机的等待waitCondition的线程，线程的唤醒取决于操作系统的政策，不能被控制。）

如下函数doLongTimeWork()，里面构造了一个局部的QMutexLocker对象并锁住互斥量，当QMutexLocker被销毁的时候，互斥量将被自动解锁(因为QMutexLocker是个局部变量，当函数返回时它就被销毁)，当执行函数doLongTimeWork()时，如果线程未运行，则调用start()开启线程，如果线程已经在运行了，则调用condition.wakeOne()唤醒线程。

void WorkerThread::doLongTimeWork()
{
    QMutexLocker locker(&mutex);

    if (!isRunning()) {
        start(QThread::LowPriority);
    }
    else {
        condition.wakeOne();
    }
}

run()中的condition.wait(&mutex)会让mutex会被暂时释放(会自动调用unlock解锁之前锁住的资源，避免造成死锁)，并阻塞在这个地方，当线程被cond.wakeOne()等唤醒时，mutex又会被重新锁定，并继续运行。

void WorkerThread::run()
{
    static int count = 0;
    forever {
        if (abort)
            return;
        mutex.lock();
        //当处于wait状态时mutex会被暂时释放(会自动调用unlock解锁之前锁住的资源，避免造成死锁)，并阻塞在这个地方；当线程被cond.wakeOne()等唤醒时，mutex又会被重新锁定，并继续运行
        this->loadDataFromFile();
        emit sendCount(count++);
        condition.wait(&mutex);//QWaitCondition 用于多线程的同步，一个线程调用QWaitCondition::wait() 阻塞等待，直到另一个线程调用QWaitCondition::wake() 唤醒才继续往下执行
        mutex.unlock();
    }
}