本文主要介紹Qt中線程類QThread的用法

在這篇文章中，將寫一個獲取熱點新聞的程序，每隔2秒發(fā)送一個關(guān)鍵字，從服務(wù)器獲得與該關(guān)鍵字相關(guān)的一條熱點新聞。

我們的目標是實現(xiàn)以下幾個功能：

• 用戶在輸入框中輸入n個關(guān)鍵字，以英文的逗號,隔開
• 用一個搜索結(jié)果列表來呈現(xiàn)所獲得的新聞標題
• 使用進度條更新已獲得的新聞數(shù)目
• 用戶隨時可以停止獲取數(shù)據(jù)

界面設(shè)計如下圖：

上面是一個關(guān)鍵字輸入框QLineEdit，中間使用QListWidget呈現(xiàn)獲得的數(shù)據(jù)，下面是QProgressBar更新進度，最下面有一個停止按鈕和一個開始按鈕。

一、代碼片段

1.新聞獲取部分

我們使用接口，從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。

import json
import time
import requests
 
agent = 'Mozilla/5.0 (windows NT 6.2; WOW64) AppleWebKit/537.36 (Khtml, like Gecko) Chrome/57.0.2987.8 Safari/537.36'
headers = {
    'User-Agent': agent
}
 
def get_top_post(subreddit):
    #從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)
    url = "https://www.reddit.com/r/{}.json?limit=1".format(subreddit)
    try:
        restext = requests.get(url, headers=headers)
        data = json.loads(restext.text)
        top_post = data['data']['children'][0]['data']
    except Exception as e:
        print(e)
        return '錯誤數(shù)據(jù)'
    return "'{title}' by {author} in {subreddit}".format(**top_post)
 
def get_top_from_subreddits(subreddits):
    for subreddit in subreddits:
        yield get_top_post(subreddit)
        time.sleep(2)
 
if __name__ == '__main__':
    for post in get_top_from_subreddits(['Python/ target=_blank class=infotextkey>Python', 'php', 'learnpython']):
        print(post)#輸出結(jié)果

上面是獲取并處理新聞數(shù)據(jù)的程序。需要注意的是其中 time.sleep(2) ，之所以每次發(fā)送請求要隔兩秒，是因為服務(wù)器出于性能考慮，只允許每2秒發(fā)送一次請求，否則可能會得到錯誤的數(shù)據(jù)。在這里有3個關(guān)鍵字，python、php、learnpython，所以整個過程持續(xù)了大約6秒。

不必在意其中實現(xiàn)的細節(jié)，因為本文的重點是線程，而不是獲取數(shù)據(jù)。

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2.基本界面

我們可以在代碼中實現(xiàn)所有控件和布局；也可以用Qt Designer設(shè)計好，然后使用命令 pyuic5 -o yourui.py yourui.ui 生成界面代碼。

在這里，我用的是第一個方法：

def initUI(self):
　　self.setWindowTitle('QThread Study')
 
    keywordLbl = QLabel('關(guān)鍵字(以逗號,隔開):')
    self.keywordEdit = QLineEdit()
    hrLayout = QHBoxLayout()
    hrLayout.addWidget(keywordLbl)
    hrLayout.addWidget(self.keywordEdit)
 
    resultLbl = QLabel('搜索結(jié)果:')
    self.resultList = QListWidget()
    vrLayout = QVBoxLayout()
    vrLayout.addWidget(resultLbl)
    vrLayout.addWidget(self.resultList)
 
    self.searchProgBar = QProgressBar()
    self.searchProgBar.setValue(0)
    self.stopBtn = QPushButton('停止')
    self.stopBtn.setEnabled(False)
    self.startBtn = QPushButton('開始')
    hrLayout1 = QHBoxLayout()
    hrLayout1.addWidget(self.stopBtn)
    hrLayout1.addWidget(self.startBtn)
 
    vrLayout1 = QVBoxLayout(self)
    vrLayout1.addLayout(hrLayout)
    vrLayout1.addLayout(vrLayout)
    vrLayout1.addWidget(self.searchProgBar)
    vrLayout1.addLayout(hrLayout1)

二、未使用多線程

如果沒有使用多線程，你可能會這么做：寫好新聞獲取的代碼、寫好界面代碼，接下來簡單地調(diào)用函數(shù)處理數(shù)據(jù)。這么做可以，但所有工作都在單獨的GUI線程中完成，所以執(zhí)行函數(shù)獲取新聞時，你的程序?qū)?ldquo;凍結(jié)”住。

就像這樣：

• 主線程被鎖住
• 直到程序執(zhí)行結(jié)束，搜索結(jié)果列表才會更新
• 輸入框以及其它界面中的元素都無法使用
• 一旦函數(shù)開始執(zhí)行，就沒法停止獲取數(shù)據(jù)

下面是主要代碼（點擊開始按鈕 - 進入槽函數(shù) - 獲取新聞數(shù)據(jù)）：

class ThreadTestUI(QWidget):
    def __init__(self, parent = None):
        super().__init__(parent)
        self.initUI()
        #建立信號槽連接
        self.startBtn.clicked.connect(self.startBtnClicked)
 
    def startBtnClicked(self):
        subreddit_list = str(self.keywordEdit.text()).split(',')
        if subreddit_list == ['']:
            print('沒有搜索內(nèi)容')
            return
        self.resultList.clear()
        for post in self.get_top_from_subreddits(subreddit_list):
            self.resultList.addItem(post)

三、使用多線程

沒有使用多線程將導(dǎo)致程序卡住，體驗很差，下面將使用QThread類重寫我們的代碼。

首先要做的就是寫一個線程，這個線程與之前新聞獲取部分 get_top_post 和 get_top_from_subreddits 做相同的事，每當獲得新數(shù)據(jù)就立即更新界面，而且允許用戶點擊“停止”按鈕停止獲取數(shù)據(jù)。

1.QThread的基本結(jié)構(gòu)

QThread類很簡單，它的整體結(jié)構(gòu)如下：

from PyQt4.QtCore import QThread
 
class YourThreadName(QThread):
 
    def __init__(self):
        QThread.__init__(self)
 
    def __del__(self):
        self.wait()
 
    def run(self):
        # your logic here

你可以通過給構(gòu)造方法 __init__ 添加參數(shù)，將數(shù)據(jù)傳給線程。

在 run 方法中處理你的數(shù)據(jù)。

注意不能直接調(diào)用run方法，而是通過 start 方法間接調(diào)用它，否則界面仍有可能被“凍結(jié)”住。

接下來是使用上面你定義的線程：

self.myThread = YourThreadName()
self.myThread.start()

如此，在run方法中寫的代碼得以執(zhí)行，可以使用像isRunning這樣的方法檢測線程是否正在運行。

你可能會經(jīng)常用到這些QThread的方法： quit 、 start 、 terminate 、 isFinished 、 isRunning 。

還有QThread的這些信號： finished 、 started 、 terminated 。

2.我們的程序

介紹完QThread類，下面回到我們的新聞獲取程序。

我們可以很容易地將獲取新聞的代碼移到QThread類，除了修改run方法，其它地方基本保持原樣。

另一個小的變化是，需要將新聞關(guān)鍵字的列表傳到線程類中，從而在run方法中使用這些關(guān)鍵字。

def setSubReddit(self, subReddit):
    self.subreddits = subReddit
 
def run(self):
    for subreddit in self.subreddits:
        top_post = self._get_top_post(subreddit)
        self.sleep(2)

_get_top_post 方法是從之前的新聞獲取代碼直接復(fù)制過來的，在run方法中遍歷之前設(shè)置的關(guān)鍵字subreddits。

主界面類：

self.testThread.setSubReddit(subreddit_list)
self.testThread.start()

OK，程序?qū)⒃趩为毜木€程中運行，然后根據(jù)關(guān)鍵字獲取所有熱點新聞。

但是，界面中的元素還沒有得到更新，沒有反饋給用戶，所以我們還需做些什么。

當然，不能簡單地在線程類中這么寫：
self.searchProgBar.setValue(int) ，因為它指向QThread對象，而不是UI對象。

在數(shù)據(jù)處理線程和UI線程之間溝通的正確方法是使用“信號”。

四、信號

數(shù)據(jù)獲取線程在背后運行，主界面線程需要獲得數(shù)據(jù)（比如新聞標題），從而更新界面元素（比如進度條和新聞列表）

下面先講一下Pyqt的信號，它與C++中信號槽連接有所不同。

1.內(nèi)建信號

獲取數(shù)據(jù)結(jié)束之后需要通知用戶，我們將使用一個所有QThread實例都有的信號。

首先寫一個線程結(jié)束后我們想要執(zhí)行的代碼，比如打印一條信息，我們在主界面類中這么寫：

def threadFinished(self):
    print('獲取結(jié)束')

接下來是信號的連接，將QThread實例發(fā)出的信號與我們線程結(jié)束后打印信息的函數(shù)連接起來：

self.testThread = GetPostThread()

self.testThread.finished.connect(self.threadFinished)

內(nèi)建信號與槽函數(shù)的連接很直接，自定義信號與之唯一的不同就是，我們首先需要在QThread類中定義一個信號，在主線程中的寫法是一樣的。

所以接下來——

2.自定義信號

想要像內(nèi)建信號一樣使用自定義信號，首先需要定義它們，在QThread類中定義信號：

postSignal = pyqtSignal(str)

注意：定義的信號有一個參數(shù)，類型是字符串str。

run方法中處理并獲得數(shù)據(jù)，然后通過信號將其發(fā)出：

def run(self):
    for subreddit in self.subreddits:
        top_post = self._get_top_post(subreddit)
        self.postSignal.emit(top_post)
        self.sleep(2)

主線程獲得信號，并將它與信號處理函數(shù)（槽函數(shù)）相連接：

self.testThread.postSignal.connect(self.getPostSlot)

信號發(fā)出時帶有一個字符串參數(shù)（在這里是新聞的標題），定義信號處理函數(shù)時也設(shè)置一個額外的參數(shù)，獲得傳來的字符串：

def getPostSlot(self, top_post):
self.resultList.addItem(top_post)
self.searchProgBar.setValue(self.searchProgBar.value() + 1)

將獲得的新聞標題呈現(xiàn)在列表中，并調(diào)整進度條的數(shù)值。

五、總結(jié)

到此為止，我們已經(jīng)完成所有工作：

• 從新聞網(wǎng)站獲取新聞的線程
• 線程與主線程的連接
• 如何實現(xiàn)自定義信號
• 如何使用內(nèi)建信號

注意：在QThread線程類中處理數(shù)據(jù)，通過信號將數(shù)據(jù)發(fā)送到主界面線程，進而更新界面元素

看一下現(xiàn)在界面是怎么樣的吧：

你將看到：

• 每獲得一條新數(shù)據(jù)，界面立即更新
• 界面仍然可響應(yīng)，比如拖動、改變輸入框內(nèi)容
• 主線程沒有被鎖住
• 隨時可以點擊停止按鈕，停止獲取數(shù)據(jù)