qt-线程分析

线程概览

使用线程

The QThread class provides a platform-independent way to manage threads.

A QThread object manages one thread of control within the program. QThreads begin executing in run(). By default, run() starts the event loop by calling exec() and runs a Qt event loop inside the thread.
我们使用线程的概率大于进程，如何有效的使用线程进行开发，是我们学习的
一个重要的模块。

一个实列

class WorkerThread : public QThread
{
    Q_OBJECT
    void run() Q_DECL_OVERRIDE {
        QString result;
        /* ... here is the expensive or blocking operation ... */
        emit resultReady(result);
    }
signals:
    void resultReady(const QString &s);
};

void MyObject::startWorkInAThread()
{
    WorkerThread *workerThread = new WorkerThread(this);
    connect(workerThread, &WorkerThread::resultReady, this, &MyObject::handleResults);
    connect(workerThread, &WorkerThread::finished, workerThread, &QObject::deleteLater);
    workerThread->start();
}

在这个例子中，线程将在运行函数返回后退出。不会有任何事件循环运行在线程，除非你把exec()。
这是要记住qthread实例在老线程实例化它的重要，不在新线程中调用run()。这意味着所有的排队qthread插槽会在旧的线程执行。因此，开发商们希望在新的线程调用槽必须使用工作对象的方法；新的槽不应实施直接进入子类qthread。
在子类qthread，记住，构造函数执行在旧线run()在新线程执行时。如果从两个函数中访问成员变量，则该变量将从2个不同的线程中访问。检查它是否安全。

线程安全

• 可重入的（Reentrant）：如果一个类允许多个线程使用它的多个实例，并且保证在同一时刻至多只有一个线程访问同一个实例，就称这个类是可重入的。大多数 C++ 类都是可重入的。类似的，一个函数被称为可重入的，如果该函数允许多个线程在同一时刻调用，而每一次的调用都只能使用其独有的数据。全局变量就不是函数独有的数据，而是共享的。换句话说，这意味着类或者函数的使用者必须使用某种额外的机制（比如锁）来控制对对象的实例或共享数据的序列化访问。
• 线程安全（Thread-safe）：如果多个线程可以在同一时刻使用一个类的对象，就说这个类是线程安全的。如果多个线程可以在同一时刻访问函数的共享数据，就称这个函数是线程安全的。

线程阻塞

在worker努力工作的时候，事件循环在干什么？或许你已经猜到了答案：什么都没做！事件循环发出了鼠标按下的事件，然后等着事件处理函数返回。此时，它一直是阻塞的，直到Worker::doWork()函数结束。注意，我们使用了“阻塞”一词，也就是说，所谓阻塞事件循环，意思是没有事件被派发处理。
在事件就此卡住时， 组件也不会更新自身 （因为QPaintEvent对象还在队列中）， 也不会有其它什么交互发生 （还是同样的原因）， 定时器也不会超时 并且 网络交互会越来越慢直到停止 。也就是说，前面我们大费周折分析的各种依赖事件循环的活动都会停止。这时候，需要窗口管理器会检测到你的应用程序不再处理任何时间，于是 告诉用户你的程序失去响应 。这就是为什么我们需要快速地处理事件，并且尽可能快地返回事件循环。

＃ qt相关类

Qt 对线程的支持可以追溯到2000年9月22日发布的 Qt 2.2。在这个版本中，Qt 引入了QThread。不过，当时对线程的支持并不是默认开启的。Qt 4.0 开始，线程成为所有平台的默认开启选项
它也是 Qt 线程类中最核心的底层类。由于 Qt 的跨平台特性，QThread要隐藏掉所有平台相关的代码。

正如前面所说，要使用QThread开始一个线程，我们可以创建它的一个子类，然后覆盖其QThread::run()函数
QRunnable是我们要介绍的第二个类。这是一个轻量级的抽象类，用于开始一个另外线程的任务。这种任务是运行过后就丢弃的。由于这个类是抽象类，我们需要继承QRunnable，然后重写其纯虚函数QRunnable::run()：
要真正执行一个QRunnable对象，我们需要使用QThreadPool类。顾名思义，这个类用于管理一个线程池。通过调用QThreadPool::start(runnable)函数，我们将一个QRunnable对象放入QThreadPool的执行队列。一旦有线程可用，线程池将会选择一个QRunnable对象，然后在那个线程开始执行。所有 Qt 应用程序都有一个全局线程池，我们可以使用QThreadPool::globalInstance()获得这个全局线程池；与此同时，我们也可以自己创建私有的线程池，并进行手动管理。

需要注意的是，QRunnable不是一个QObject，因此也就没有内建的与其它组件交互的机制。为了与其它组件进行交互，你必须自己编写低级线程原语，例如使用 mutex 守护来获取结果等。

QtConcurrent是我们要介绍的最后一个对象。这是一个高级 API，构建于QThreadPool之上，用于处理大多数通用的并行计算模式：map、reduce 以及 filter。它还提供了QtConcurrent::run()函数，用于在另外的线程运行一个函数。注意，QtConcurrent是一个命名空间而不是一个类，因此其中的所有函数都是命名空间内的全局函数。

不同于QThread和QRunnable，QtConcurrent不要求我们使用低级同步原语：所有的QtConcurrent都返回一个QFuture对象。这个对象可以用来查询当前的运算状态（也就是任务的进度），可以用来暂停/回复/取消任务，当然也可以用来获得运算结果。QFutureWatcher类则用来监视QFuture的进度，我们可以用信号槽与QFutureWatcher进行交互（注意，QFuture也没有继承QObject）。

线程与QObject

我们说，每一个 Qt 应用程序至少有一个事件循环，就是调用了QCoreApplication::exec()的那个事件循环。不过，QThread也可以开启事件循环。只不过这是一个受限于线程内部的事件循环。因此我们将处于调用main()函数的那个线程，并且由QCoreApplication::exec()创建开启的那个事件循环成为主事件循环，或者直接叫主循环。注意，QCoreApplication::exec()只能在调用main()函数的线程调用。主循环所在的线程就是主线程，也被成为 GUI 线程，因为所有有关 GUI 的操作都必须在这个线程进行。QThread的局部事件循环则可以通过在QThread::run()中调用QThread::exec()开启