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Pyqt5实现多线程程序的使用示例

 更新时间：2023年11月23日 15:53:34   作者：唐BiuBiu  
Pyqt常常使用主从架构（Master-Workers 架构）来避免界面卡死的情况,本文主要介绍了Pyqt5实现多线程程序的使用示例,感兴趣的可以了解一下

主从架构

Pyqt常常使用**主从架构（Master-Workers 架构）**来避免界面卡死的情况。

Master-Workers 架构就像它的名字，一个master统领着几个workers一起干活。其中某个worker倒下了不会导致整体任务失败。matser不用干活，因此可以专心指挥workers。

在qt5中，master代表主线程，主要维持主界面的运行。当触发某项耗时耗力的任务时，主线程将这项任务分配给其他线程（workers）来做。其他线程出现了灾难性的错误，不会影响到主线程，因此程序不会完全崩溃。且主线程不承担耗时耗力的任务，因此避免了复杂运算时主界面卡顿的问题。

进程和线程详见1

pyqt5多线程的架构一般由三个模块实现：

  • Gui.py：只存放GUI界面，一般是Qt Designer生成的代码，无需做任何修改
  • Thread.py：从线程，主要的逻辑代码都放在这里。接收主线程的指令，并向主线程返回信号。
  • Main.py：主线程，负责运行GUI界面，向从线程发送指令并接收从线程返回的信号。

GUI模块

Qt Designer保存的文件为Gui.ui的格式，使用下面命令转为Gui.py。

pyuic5 Gui.ui -o Gui.py

转换后的代码结构如下，我们不需要对这个代码做任何修改。

# -*- coding: utf-8 -*-

# Form implementation generated from reading ui file 'mainwindow.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.5.1
#
# WARNING! All changes made in this file will be lost!

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets

class Ui_MainWindow(object): # 注意这个类名，后面在Main.py中找到它
    def setupUi(self, MainWindow):
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        # ------- 省略很多行... ------- #
        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)
    
    def retranslateUi(self, MainWindow):
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "标题"))
        # ------- 省略很多行... ------- #

不同线程间的信号与槽

在讨论主线程和从线程之前，首先要明确线程间传递信号的方法2。

主 -> 从

主线程到从线程的信号就是最基本信号与槽的机制，使用槽函数来与从线程通信。一般是Wight被clicked，然后触发槽函数。传递的路径为：1.触发信号事件 -> 2.信号clicked -> 3.槽函数接收信号并运行。使用以下语句绑定槽函数：

from Thread import New_thread # 从线程的引用

class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):

    def __init__(self, parent=None) -> None:
        super(MainWindow,self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        
        # ----------------------------------------- #
        # ↓↓↓↓↓↓↓ 不用管上面的代码，主要看下面 ↓↓↓↓↓↓↓ #
        # ----------------------------------------- #
        
        self.thread = None # 先预定义一个从线程的实例属性，这里无需将从线程实例化
        # self.btn为Ui_MainWindow中定义的按钮，这里将按钮点击的信号与槽函数self.func连接起来
        self.btn.clicked.connect(self.func) 

    def func(self):
        self.thread = New_thread() # 在槽函数中实例化从线程，然后就可以操作从线程了
        self.thread.start()
        pass

有时我们需要向槽函数传递参数，一般使用偏函数或lambda，偏函数可参见3：

from functools import partial # 偏函数的引用
from Thread import New_thread # 从线程的引用

class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):

    def __init__(self, parent=None) -> None:
        super(MainWindow,self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        
        # ----------------------------------------- #
        # ↓↓↓↓↓↓↓ 不用管上面的代码，主要看下面 ↓↓↓↓↓↓↓ #
        # ----------------------------------------- #
        
        self.thread = None # 先预定义一个从线程的实例属性，这里无需将从线程实例化
        # 第一种方法：这个槽函数被写成了偏函数的形式 partial(self.func, param1, param2)
	    self.btn1.clicked.connect(partial(self.func, param1=1, param2=2)) 
        # 第二种方法：这个槽函数被写成了lambda的形式 lambda：self.func(param1=1, param2=2)
        self.btn2.clicked.connect(lambda：self.func(param1=1, param2=2))
        
    # 这个槽函数监听了两个信号哦
    def func(self, param1, param2):
         # 在槽函数中实例化从线程，然后就可以操作从线程了
        self.thread = New_thread(param1, param2) # 从线程实例化也可以放在__init__里面，但我喜欢放在这。
        self.thread.start()
        pass

从 -> 主

从线程向主线程传递信号一般使用自定义信号，触发后，从线程的自定义信号传递给主线程连接的槽函数。触发的路径为1.从线程触发信号emit -> 2.声明信号pyqtSignal -> 3.传递给主线程连接的槽函数。使用下面代码建立自定义信号。

先在Thread.py中定义信号：

# Thread.py
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal

class New_Thread(QThread):
    # 声明定义信号，注意它必须是类属性。
    mySignal = pyqtSignal(int,str) # 后面的参数是信号的数据类型
    
    def __init__(self) -> None:
        super(New_Thread, self).__init__(parent)
        pass 
    
    def run(self):
        pass
    
    # ------------------------------------------ #
    # ↓↓↓↓↓↓↓ 上面的两个函数不用理会，看下面 ↓↓↓↓↓↓↓ #
    # ------------------------------------------ #
    
    # 下面是从线程的逻辑代码
    def func(self):
        # ------- 省略很多逻辑代码... ------- #
        # 向主线程发送信号
        self.mySignal.emit(1,"Hello, Pyqt5")

在主线程Main.py中监听信号并连接到槽：

# Main.py
from Thread import New_thread # 从线程的引用

class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):

    def __init__(self, parent=None) -> None:
        super(MainWindow,self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        
        # ----------------------------------------- #
        # ↓↓↓↓↓↓↓ 不用管上面的代码，主要看下面 ↓↓↓↓↓↓↓ #
        # ----------------------------------------- #
        
    def func1(self):
        self.thread = New_thread() # 从线程实例化(也可以放在__init__里面)
        self.thread.start()
        # 监听从线程发出的信号，并连接到槽函数func2
        # 记得吗？mySignal发出了两个数据，一个是int类型，一个str类型
        self.thread.mySignal.connect(self.func2) 
    
    # 槽函数接收了从线程的信号
    def func2(self, param1:int, param2:str):
        pass

主线程Main模块

主线程的作用是维护UI界面运行，下面给出Main模块的一般架构

import sys # 显示ui界面必要的引用
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication # 显示ui界面必要的引用
from GUI import * # 引用Qt Designer生成的GUI模块
from Thread import New_thread # 从线程的引用

# 第一个父类是PyQt5.QtWidgets.QMainWindow(取决于你在Qt Designer选择的窗口类型)
# 第二个父类是GUI.Ui_MainWindow
class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow): 

    def __init__(self, parent=None) -> None:
        super(MainWindow,self).__init__(parent)
        self.setupUi(self) # 初始化UI界面
        self.thread = None # 先预定义一个从线程的实例属性，这里无需将从线程实例化
        self.btn1.clicked.connect(self.func1) # 绑定控件的槽函数，以启动从线程
        self.thread.finished.connect(self.func3) # 监听线程是否完成任务，以结束从线程
        # 省略一万行绑定槽函数的代码...
        
    # 定义槽函数，这里可以放入从线程。
    def func1(self):
        self.thread = New_Thread() # 实例化一个从函数
        self.thread.start()
        self.thread.mySignal.connect(self.func2) # 监听从线程的信号，并绑定槽函数
    
    # 定义响应从线程信号的槽函数
    def func2(self,param:int):
        pass
    
    # 定义结束从线程的槽函数
    def func3(self):
        self.thread.stop()
    
    # 省略一万个槽函数...

if __name__ == '__main__':
    # 任何一个qt应用都必须有且仅有一个QApplication对象
    # sys.argv是一组命令行参数的列表。
    # 这行代码就是实例化一个QApplication
    app = QApplication(sys.argv) 
    
    # 主线程实例化
    main_window = MainWindow()
    
    # 显示窗口
    main_window.show()
    
    # sys.exit()是Python退出进程的函数
    # QApplication.exec_()的功能是“qt程序进入主循环，直到exit()被调用”
    # 没有exec_()的话，程序不会进入主循环，会闪退。没有sys.exit()的话，程序退出后进程不会结束。
    sys.exit(app.exec_())

从线程Thread模块

from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
from functools import partial

class New_Thread(QThread):
    # 声明定义信号，注意它必须是类属性。
    mySignal = pyqtSignal(int,str) # 后面的参数是信号的数据类型
    finishedSignal = pyqtSignal() # 线程完成的信号
    
    def __init__(self) -> None:
        super(New_Thread, self).__init__(parent)
    
    # run()是父类的方法，这里要重写run方法
    # 将逻辑代码放在run里面，当主线程调用thead.start()时会自动运行run函数。
    def run(self):
        # 省略一万行代码
        self.finishedSignal.emit()
    
    # 停止线程
    def stop(self):
        self.isRunning = False # isRunning是父类的属性，可以停止线程。

参考文章

到此这篇关于Pyqt5实现多线程程序的使用示例的文章就介绍到这了,更多相关Pyqt5多线程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！ 

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