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Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_python qtimer

python qtimer

目录

1、QTimer计时器类

2、QThread多线程类

3、事件处理类


一般情况下,应用程序都是单线程运行的,但是对于GUI程序来说,单线程有时候满足不了需求。例如,如果需要执行一个特别耗时的操作,在执行过程中整个程序就会卡顿,效果就非常不理想或者Windows系统也认为程序运行出错,自动关闭了程序。要解决这种问题就涉及多线程的知识。

一般来说,多线程技术涉及三种方法,其中第一种是使用计时器模块QTimer;第二种是使用多线程模块QThread;最后是使用事件处理的功能。

1、QTimer计时器类

如果要在应用程序中周期性地进行某项操作,比如周期性地检测主机的CPU值,则需要用到QTimer(定时器),QTimer类提供了重复的和单次的定时器。要使用定时器,需要先创建一个QTimer实例,将其timeout信号连接到相应的槽,并调用start()。然后,定时器会以恒定的间隔发出timeout信号。

当窗口控件收到timeout信号后,它就会停止这个定时器。这是在图形用户界面中实现复杂工作的一个典型方法,随着技术的进步,多线程在越来越多的平台上被使用,最终QTimer对象会被线程所替代。

QTimer类中的常用方法如下表所示:

QTimer类中的常用信号如下表所示: 

通过一个示例,了解QTimer计时器类的使用方法,效果如下所示:

示例中,初始化一个定时器,把定时器的timeout信号与showTime()槽函数连接起来。使用连接的槽函数显示当前时间,并在标签上显示系统现在的时间。单击“开始"按钮,启动定时器,并使"开始"按钮失效。单击“结束"按钮,停止定时器,并使“结束"按钮失效。

实现代码如下所示:

  1. from PyQt5.QtWidgets import QWidget, QPushButton , QApplication ,QListWidget, QGridLayout , QLabel
  2. from PyQt5.QtCore import QTimer ,QDateTime
  3. import sys
  4. class WinForm(QWidget):
  5. def __init__(self,parent=None):
  6. super(WinForm,self).__init__(parent)
  7. self.setWindowTitle("QTimer demo")
  8. self.listFile= QListWidget()
  9. self.label = QLabel('显示当前时间')
  10. self.startBtn = QPushButton('开始')
  11. self.endBtn = QPushButton('结束')
  12. layout = QGridLayout(self)
  13. # 初始化一个定时器
  14. self.timer = QTimer(self)
  15. # showTime()方法
  16. self.timer.timeout.connect(self.showTime)
  17. layout.addWidget(self.label,0,0,1,2)
  18. layout.addWidget(self.startBtn,1,0)
  19. layout.addWidget(self.endBtn,1,1)
  20. self.startBtn.clicked.connect( self.startTimer)
  21. self.endBtn.clicked.connect( self.endTimer)
  22. self.setLayout(layout)
  23. def showTime(self):
  24. # 获取系统现在的时间
  25. time = QDateTime.currentDateTime()
  26. # 设置系统时间显示格式
  27. timeDisplay = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss dddd");
  28. # 在标签上显示时间
  29. self.label.setText( timeDisplay )
  30. def startTimer(self):
  31. # 设置计时间隔并启动
  32. self.timer.start(1000)
  33. self.startBtn.setEnabled(False)
  34. self.endBtn.setEnabled(True)
  35. def endTimer(self):
  36. self.timer.stop()
  37. self.startBtn.setEnabled(True)
  38. self.endBtn.setEnabled(False)
  39. if __name__ == "__main__":
  40. app = QApplication(sys.argv)
  41. form = WinForm()
  42. form.show()
  43. sys.exit(app.exec_())

2、QThread多线程类

QThread是Qt线程类中最核心的底层类,由于PyQt的跨平台特性,QThread要隐藏所有与平台相关的代码。

在使用线程时可以直接得到Thread实例,调用其start()函数即可启动线程。线程启动之后,会自动调用其实现的run方法,该方法就是线程的执行函数。

业务的线程任务就写在run()函数中,当run()退出之后线程基本就结束了。QThread有started和finished信号,可以为这两个信号指定槽函数,在线程启动和结束时执行一段代码进行资源的初始化和释放操作。更灵活的使用方法是,在自定义的QThread实例中自定义信号,并将信号连接到指定的槽函数,当满足一定的业务条件后发射此信号。

QThread类中的常用方法如下表所示:

QThread类中的常用信号如下表所示: 

通过一个示例,了解QThread多线程类的使用方法,效果如下所示:

示例中,在主界面中有一个用于显示时间的LCD数字面板,还有一个用于启动任务的按钮。用户单击"测试"按钮后,将开始一次非常耗时的计算(在程序中用一个2000 000 000次的循环来模拟这次非常耗时的工作,在真实的程序中可能是一个网络下载操作,从网络上下载一个很大的视频文件),同时LCD数字面板开始显示所用的毫秒数,并通过一个计时器进行更新。但是单击”测试“按钮后可见窗口卡死无法操作。此时在PyQt中所有的窗口都在UI主线程中(就是执行了QApplication.exec()的线程),在这个线程中执行耗时的操作会阻塞UI线程,从而让窗口停止响应。如果窗口长时间没有响应,则会影响用户体验,更严重的会导致程序崩溃。所以,为了避免出现这样的问题,要使用QThread开启一个新的线程,在这个线程中完成耗时的操作。

实现代码如下所示:

  1. import sys
  2. from PyQt5.QtCore import *
  3. from PyQt5.QtGui import *
  4. from PyQt5.QtWidgets import *
  5. global sec
  6. sec=0
  7. class WorkThread(QThread):
  8. trigger = pyqtSignal()
  9. def __int__(self):
  10. super(WorkThread,self).__init__()
  11. def run(self):
  12. for i in range(2000000000):
  13. pass
  14. # 循环完毕后发出信号
  15. self.trigger.emit()
  16. def countTime():
  17. global sec
  18. sec += 1
  19. # LED显示数字+1
  20. lcdNumber.display(sec)
  21. def work():
  22. # 计时器每秒计数
  23. timer.start(1000)
  24. # 计时开始
  25. workThread.start()
  26. # 当获得循环完毕的信号时,停止计数
  27. workThread.trigger.connect(timeStop)
  28. def timeStop():
  29. timer.stop()
  30. print("运行结束用时",lcdNumber.value())
  31. global sec
  32. sec=0
  33. if __name__ == "__main__":
  34. app = QApplication(sys.argv)
  35. top = QWidget()
  36. top.resize(300,120)
  37. # 垂直布局类QVBoxLayout
  38. layout = QVBoxLayout(top)
  39. # 加个显示屏
  40. lcdNumber = QLCDNumber()
  41. layout.addWidget(lcdNumber)
  42. button = QPushButton("测试")
  43. layout.addWidget(button)
  44. timer = QTimer()
  45. workThread = WorkThread()
  46. button.clicked.connect(work)
  47. # 每次计时结束,触发 countTime
  48. timer.timeout.connect(countTime)
  49. top.show()
  50. sys.exit(app.exec_())

3、事件处理类

PyQt为事件处理提供了两种机制:高级的信号与槽机制以及低级的事件处理程序。本篇文博只介绍低级的事件处理程序即:processEvents()函数的使用方法,它的作用是处理事件,简单地说,就是刷新页面。

对于执行很耗时的程序来说,由于PyQt需要等待程序执行完毕才能进行下一步,这个过程表现在界面上就是卡顿。而如果在执行这个耗时程序时不断地运行
QApplication.processEvents(),那么就可以实现一边执行耗时程序,一边刷新页面的功能,给人的感觉就是程序运行很流畅。

因此QApplication.processEvents()的使用方法就是,在主函数执行耗时操作的地方,加入QApplication.processEvents()。

通过一个示例,了解事件处理类的使用方法,效果如下所示:

实现代码如下所示:

  1. from PyQt5.QtWidgets import QWidget, QPushButton , QApplication ,QListWidget, QGridLayout
  2. import sys
  3. import time
  4. class WinForm(QWidget):
  5. def __init__(self,parent=None):
  6. super(WinForm,self).__init__(parent)
  7. self.setWindowTitle("实时刷新界面例子")
  8. self.listFile= QListWidget()
  9. self.btnStart = QPushButton('开始')
  10. layout = QGridLayout(self)
  11. layout.addWidget(self.listFile,0,0,1,2)
  12. layout.addWidget(self.btnStart,1,1)
  13. self.btnStart.clicked.connect( self.slotAdd)
  14. self.setLayout(layout)
  15. def slotAdd(self):
  16. for n in range(10):
  17. str_n='File index {0}'.format(n)
  18. self.listFile.addItem(str_n)
  19. QApplication.processEvents()
  20. time.sleep(1)
  21. if __name__ == "__main__":
  22. app = QApplication(sys.argv)
  23. form = WinForm()
  24. form.show()
  25. sys.exit(app.exec_())
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