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QT中的多線程-與主線程通信

今天回想研究生期間做的項目，用到了Qt的多線程通信，當時一點都不懂，就這照貓畫虎地寫，如今因為上次麵試中問到了，覺得得好好準備下：

Qt 程序開始執行時，唯一的一個線程 —— 主線程 （main thread）也開始執行。主線程是唯一的，因為隻有它才能創建 QApplication 或者是 QCoreApplication 對象，隻有它才能通過應用程序對象調用 exec( ) 函數，隻有它才能在 exec( ) 執行完畢後等待並處理事件。

主線程可以通過創建 QThread 子類對象開啟一個新的線程，如果這些線程間需要相互通訊，它們可以使用共享變量，同時使用 mutexes，read-write locks，semaphores 或者 wait conditions 一些方法保持共享變量訪問的同步性。但是由於這些技術可能鎖定 event loop，同時還會凍結用戶界麵，所以其中沒有一個能完成與主線程之間的通訊。

完成第二線程（secondary thread）與主線程之間的通訊的方法是：跨線程間的 signal-slot 連接。signal 一旦發出，其對應的 slot 函數便立即執行，這種連接是一種同步的機製。

但是當我們將不同線程中的對象連接在一起時，這種 signal-slot 通訊機製變得“不同步”（asynchronous）。signal-slot 機製的底層實現是傳遞一個 event，然後 slot 由 receiver 對象所在的線程中的 event loop 調用。默認情況下，一個 QObject 對象存在於創建它的線程中，但是任何時刻，調用 QObject : : moveToThread( ) 函數可以改變這種關係。

當時我們的程序中其實有兩個大類，一個是Transaction類，一個是Transaction Thread類，可以看到Transaction是個抽象類，裏麵的純虛函數Execute雖然在子類的實現中都是空的，但是目的就是為了讓Transaction成為一個抽象類，

Transaction類：

class Transaction {
public:
	virtual ~Transaction() {
	}
	virtual void Execute() = 0;
	int getTransactID();
protected:
	int transactID;
};

class LoginTransaction: public Transaction {
public:
	LoginTransaction();
	void Execute();
private:
};

在cpp文件中對LoginTransaction的構造函數和必須實現的接口做定義（雖然是空的。。。）

int Transaction::getTransactID() {
	return transactID;
}

LoginTransaction::LoginTransaction() {
	transactID = TR_LOGIN_SUCCESS;
}

void LoginTransaction::Execute() {
}

TransactionTread.h文件

class TransactionThread: public QThread {
Q_OBJECT
public:
	TransactionThread();
	virtual ~TransactionThread();
	void addTransaction(Transaction *tr);
protected:
	void run();
signals:
	void loginSuccess();
private:
	QQueue<Transaction*> transactQueue;
	QWaitCondition transactAdded;
	QMutex mutex;
private:
	void ProcessTransact(Transaction* tr);

Transaction * const EndTransaction = 0;

TransactionThread::TransactionThread() {
	start();
}

TransactionThread::~TransactionThread() {
	{
		QMutexLocker locker(&mutex);
		while (!transactQueue.isEmpty())
			delete transactQueue.dequeue();
		transactQueue.enqueue(EndTransaction);
		transactAdded.wakeOne();
	}
	wait();
}

void TransactionThread::addTransaction(Transaction *tr) {
	QMutexLocker locker(&mutex);
	transactQueue.enqueue(tr);
	transactAdded.wakeOne();
}

void TransactionThread::run() {
	Transaction *tr = 0;
	forever {
		{
			QMutexLocker locker(&mutex);
			if (transactQueue.isEmpty())
				transactAdded.wait(&mutex);
			tr = transactQueue.dequeue();
			if (tr == EndTransaction)
				break;
		}
		ProcessTransact(tr);
//		
//		if (tr->getTransactID() != TR_ADDED || )
//			delete tr;
	}
}

void TransactionThread::ProcessTransact(Transaction *tr) {
	switch (tr->getTransactID()) {
	case TR_LOGIN_SUCCESS:
		ProcessTrLogin(tr);
		break;
	case TR_LOGIN_FAIL:
		ProcessTrLoginFail(tr);
		break;
	case TR_ADDED:
		ForwardTransact(tr);
		//ProcessTrAdded(tr);
		break;
	case TR_ADDNORMAL:
		//ForwardTransact(tr);
		ProcessTrAddNormal(tr);
		break;
	case TR_STATUS:
		ProcessTrStatus(tr);
		break;
	case TR_VIEWCONTACT:
		ProcessTrViewContact(tr);
		break;
	case TR_NEW_CONTACT:
		ProcessTrNewContact(tr);
		break;
	case TR_DELETECONTACT:
		ForwardTransact(tr);
		break;
	case TR_BEDELETED:
		ForwardTransact(tr);
		break;
	case TR_NEW_IM:
		ProcessTrNewIM(tr);
		break;
	case TR_INS_CONTACT:
		ProcessTrInsContact(tr);
		break;
	case TR_PHONE_LOST:
		ProcessTrPhoneLost(tr);
		break;
	default:
		break;
	}
}

void TransactionThread::ProcessTrLoginFail(Transaction *tr) {
	tr->Execute();
	emit loginFailure();
}

void TransactionThread::ProcessTrLogin(Transaction *tr) {
	tr->Execute();
	emit loginSuccess();
}

QWaitCondition : : wakeOne( ) 函數喚醒一個正在等待某個條件的線程。被喚醒的線程取決於操作係統的排程策略，並不能控製和提前預知哪個線程將被喚醒。如果需要喚醒某個指定的線程，通常需要使用不同的等待條件，使用不同的線程專門等待不同的等待條件。

addTransaction( ) 函數將一個 transaction 添加到隊列中，並喚醒 transaction 線程。所有訪問 transactions 的成員變量都由一個 mutex 保護，因為在第二線程遍曆隊列中的 transaction 時主線程可能修改這些變量。

然後在主線程中，connect這些信號到主線程的槽函數中：

UIControl::UIControl(Manager *p, QApplication* a) {
	app = a;
	manager = p;
	loginpage = NULL;
	waitpage = NULL;
	main = NULL;
	msgbox = new MessageBox(this);
	tr_queue = new TransactionThread();
	connect(tr_queue, SIGNAL(loginSuccess()), this, SLOT(ShowMainFrame()));

最後更新：2017-04-03 12:56:38

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