QT多线程-应对复杂数据处理、串口数据实时显示
为何要使用多线程
任何收发两端速度不一致的通讯，都需要在它们之间使用一个足够大的FIFO缓冲区。
对任何FIFO缓冲区的使用，都需要仔细考虑接收端接收时超时无数据和发送端发送时FIFO缓冲区已满这两种情况下该如何做。
这些
经典代码还包括以下必须考虑的因素：
◆跨Windows和Linux平台
◆多线程锁
◆多线程日志
◆日志文件占用的磁盘空间的可控性。
◆日志中的时间包括毫秒
◆传输的数据对应的每个字节到底的英文几
◆如何退出多线程程序
什么情况下不用线程
启动其它线程很容易，但很难保证所有共享的数据保持一致。问题通常很难找到，因为它们可能在某个时候仅显示一次或仅在某种硬件配置下出现。在创建线程解决某些问题之前，应予以考虑可能的替代方案。
线程基础
线程与并行处理任务息息相关，就像进程一样。当前CPU设计的趋势是拥有多核。一个典型的单线程应用程序只能利用一个核。但是，一个多线程程序可被分配给多个核，使得程序以一种完全并行的方式运行。这样，将一个任务分配给多个线程使得程序在多核CPU计算机上的运行速度比传统的单核CPU计算机上的运行速度快很多。
每个程序启动后就会拥有一个线程。该线程称为“主线程”（在Qt应用程序中也叫“GUI线程”）。Qt GUI必须运行在此线程上。所有的部件和几个相关的类，例如：QPixmap，不能工作于次线程中。次线程通常称为“工作者线程”，因为它主要处理从主线程中卸下的一些工作。
QThread继承自QObject
每个线程都有它自己的事件循环。初始线程通过QCoreApplication::exec()来启动它的事件循环, 或者对于单对话框的GUI应用程序，有些时候用QDialog::exec()，其它线程可以用QThread::exec()来启动事件循环。就像QCoreApplication，QThread提供一个exit(int)函数和quit()槽函数.
一个QObject实例被称为存活于它所被创建的线程中。关于这个对象的事件被分发到该线程的事件循环中。可以用QObject::thread()方法获取一个QObject所处的线程。
QObject::moveToThread()函数改变一个对象和它的孩子的线程所属性。（如果该对象有父亲的话，它不能被移动到其它线程中）。
从另一个线程（不是该QObject对象所属的线程）对该QObject对象调用delete方法是不安全的，除非你能保证该对象在那个时刻不处理事件，使用QObejct::deleteLater()更好。一个DeferredDelete类型的事件将被提交（posted），而该对象的线程的事件循环最终会处理这个事件。默认情况下，拥有一个QObject的线程就是创建QObject的那个线程，而不是QObject::moveToThread()被调用后的。
快速使用
在使用 worker-object 时，最主要的事情是要记住 QThread 不是一个线程，而是一个线程对象的包装器。这个包装器提供了信号、槽和方法，来轻松地使用 Qt 中的线程对象。
具体的使用，分为以下几步：
利用继承QObject方法创建多线程，主要的步骤有一下几点：（注意：退出线程循环后，还要调用QThread::quit()函数，该线程才会触发QThread::finished()信号）
1)：首先创建一个类MyThread，基类为QObject。
2)：在类MyThread中创建一个槽函数，用于运行多线程里面的代码。所有耗时代码，全部在这个槽函数里面运行。
3)：实例一个QThread线程对象（容器），将类MyThread的实例对象转到该容器中，用函数void QObject::moveToThread(QThread *thread);
myObjectThread->moveToThread(firstThread);
4)：用一个信号触发该多线程槽函数，比如用QThread::started()信号。
connect(firstThread,SIGNAL(started()),myObjectThread,SLOT(startThreadSlot()));
5)：用信号QThread::finished绑定槽函数QThread::deleteLatater()，在线程退出时，销毁该线程和相关资源。
connect(firstThread,SIGNAL(finished()),firstThread,SLOT(deleteLater()));
6)： 所有线程初始化完成后 ，启动函数QThread::start()开启多线程，然后自动触发多线程启动信号QThread::started()。
实现一个简单的 thread 类：
mythread.h
#ifndef MYTHREAD_H
#define MYTHREAD_H
#include
class MyThread : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyThread(QObject *parent = nullptr);
void closeThread();
signals:
public slots:
void startThreadSlot();
private:
volatile bool isStop;
};
#endif
现在，看看这个类的基本实现：
mythread.cpp
#include "mythread.h"
#include
#include
MyThread::MyThread(QObject *parent) : QObject(parent)
{
isStop = false;
}
void MyThread::closeThread()
{
isStop = true;
}
void MyThread::startThreadSlot()
{
while (1)
{
if(isStop)
return;
qDebug()<<"MyThread::startThreadSlot QThread::currentThreadId()=="< 虽然 Worker 类没做什么特别的事情，但它包含了所有必要的元素。当主函数（这里是 process()）被调用时，就开始处理数据。一旦处理完成，就会发射 finished() 信号，以触发 QThread 实例的关闭。
这里需要注意一点：永远不要在 QObject 类的构造函数中分配堆对象（使用 new），因为这个分配是在主线程上执行的，而不是在新的 QThread 实例上执行的。也就是说，新创建的对象将由主线程所拥有，而非 QThread 实例。这会使代码无法正常工作。相反，在这种情况下，应该在主函数（process()）中分配资源，因为当被调用时，对象将在新的线程实例上，因此它将拥有资源。
创建 thread 实例
现在，来看看如何创建一个 thread 实例，并把它放到一个 QThread 实例中：
widget.h
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H
#include
#include
#include
#include
#include "mythread.h"
class Widget : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
Widget(QWidget *parent = 0);
~Widget();
void createView();
private slots:
void openThreadSlot();
void closeThreadSlot();
void finishedThreadSlot();
private:
QVBoxLayout *mainLayout;
QThread *firstThread;
MyThread *myObjectThread;
};
#endif // WIDGET_H
注意： connect() 系列是最为关键的部分。
widget.cpp
#include
#include "widget.h"
Widget::Widget(QWidget *parent)
: QWidget(parent)
{
createView();
}
Widget::~Widget()
{
}
void Widget::createView()
{
/*UI界面*/
mainLayout = new QVBoxLayout(this);
QPushButton *openThreadBtn = new QPushButton(tr("打开线程"));
QPushButton *closeThreadBtn = new QPushButton(tr("关闭线程"));
mainLayout->addWidget(openThreadBtn);
mainLayout->addWidget(closeThreadBtn);
mainLayout->addStretch();
connect(openThreadBtn,SIGNAL(clicked(bool)),this,SLOT(openThreadSlot()));
connect(closeThreadBtn,SIGNAL(clicked(bool)),this,SLOT(closeThreadSlot()));
}
void Widget::openThreadSlot()
{
/*开启一条多线程*/
qDebug()<moveToThread(firstThread); //将创建的对象移到线程容器中
connect(firstThread,SIGNAL(finished()),myObjectThread,SLOT(deleteLater())); //终止线程时要调用deleteLater槽函数
connect(firstThread,SIGNAL(started()),myObjectThread,SLOT(startThreadSlot())); //开启线程槽函数
connect(firstThread,SIGNAL(finished()),this,SLOT(finishedThreadSlot()));
firstThread->start(); //开启多线程槽函数
qDebug()<<"mainWidget QThread::currentThreadId()=="<isRunning())
{
myObjectThread->closeThread(); //关闭线程槽函数
firstThread->quit(); //退出事件循环
firstThread->wait(); //释放线程槽函数资源
}
}
void Widget::finishedThreadSlot()
{
qDebug()< 当 worker 实例发出 finished() 信号时，就会通知线程退出。然后，使用相同的信号来删除 worker 实例。
最后，为了防止 crash（有可能当 thread 被删除时，还没有完全关闭），需要将 thread（非 worker）的 finished() 信号连接到其自身的 deleteLater() 槽函数。这样以来，只有线程在完全退出时，才会被删除.
线程注意
1.
许多Qt的类都是可重入的，但不是线程安全的，因为线程安全意味着为锁定与解锁一个QMutex增加额外的开销。例如：QString是可重入的，但不是线程安全的。你能够同时从多个线程访问不同的QString的实例，但不能同时从多个线程访问QString的同一个实例（除非用QMutex保护访问）。
有些Qt的类和函数是线程安全的。它们主要是线程相关类（例如：QMutex）和一些基本函数（例如： QCoreApplication::postEvent()）。
2.
如果你正在调用一个QObject子类的函数，而该子类对象并不存活于当前线程中，并且该对象是可以接收事件的，那么你必须用一个mutex保护对该QObject子类的内部数据的所有访问，否则，就有可能发生崩溃和非预期的行为。
同其它对象一样，QThread对象存活于该对象被创建的线程中 – 而并非是在QThread::run()被调用时所在的线程。一般来说，在QThread子类中提供槽函数是不安全的，除非用一个mutex保护成员变量。
参考文章-欢迎点击
1.作者：三公子Tjq https://blog.csdn.net/naibozhuan3744/article/details/81201502
2.作者：一去丶二三里 https://blog.csdn.net/liang19890820/article/details/50277095