【QT常用技术讲解】多线程处理+全局变量处理异步事件并获取多个线程返回的结果

前言

       QTableView加入勾选项后（参考【QT常用技术讲解】QTableView添加QCheckBox、QPushButton），如果支持右键菜单功能，此时就有统一执行多个异步事件，并且统一输出到界面的需求了，本篇结合多线程+共享全局变量进行开发。

概述

        QT开发中，单个异步事件处理（比如网络通信ping一个IP，或者是执行一条后台命令后等待返回结果），创建一个线程，并通过connect关联信号和槽，异步获取到一条结果即可，如果是多个同种类型异步事件需要同时处理（比如网络通信ping多个IP，或者是执行多条后台命令后等待返回结果），此时就需要创建多个线程，并且用共享全局变量收集全部结果进行统一处理。

        本篇通过同时开多个线程ping IP，并获取全部结果后，通过对话框展示结果来实现整体功能。

功能详解

1、增加共享全局变量

增加了两个文件：globalvalue.h和globalvalue.cpp，对变量进行声明和定义，代码如下所示：

//globalvalue.h源代码
#ifndef GLOBALVALUE_H
#define GLOBALVALUE_H
#include <QString>
#include <QList>
 
namespace GlobalVariables {//声明全局变量
    extern QList<QString> g_calbackmsg;
}
 
#endif // GLOBALVALUE_H

//globalvalue.cpp源代码
#include "globalvalue.h"
 
namespace GlobalVariables {//定义全局变量
    QList<QString> g_calbackmsg;
}

2、改造命令处理模块

原来是单线程时，后台命令处理线程完成任务之后，通过发送信号 emit callback(）把结果输出给PING模块即可，而多条命令时，则通过互斥锁+全局共享变量获取返回结果来处理。

    //多线程调用共享变量，需要上互斥锁
    mutex.lock();
    //qDebug() << __LINE__ << "add ret:"<<retstr;
    g_calbackmsg.append(retstr);
    mutex.unlock();

完整代码如下：

//threadCmd.cpp源代码
#ifndef THREADCMD_CPP
#define THREADCMD_CPP
 
#include "threadCmd.h"
#include <QDebug>
#include <QProcess>
#include "src/util/comm_define.h"
#include <QTextCodec>
//增加全局变量头文件和命名空间，以及互斥锁
#include <QMutex>
#include "src/util/globalvalue.h"
using namespace GlobalVariables;
QMutex mutex;
 
ThreadCmd::ThreadCmd(const QString &param,QObject *parent) : QThread(parent),m_param(param) {
 
}
 
void ThreadCmd::run(){
    QString retstr="";
    QProcess process;
    // 执行命令
    QString cmd = m_param;
    //qDebug() << __LINE__ << cmd;
    process.start(cmd);
    if(process.waitForFinished()){
        // 读取进程的输出
        QString output = QString::fromLocal8Bit(process.readAllStandardOutput());
        QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");
        QString unicodeOutput = codec->toUnicode(output.toLocal8Bit());
        //emit callback(unicodeOutput);
        retstr=QString("[error]:命令[%1]命令执行成功").arg(cmd);
    }else{
        // emit callback("[error]:命令执行失败");
        retstr=QString("[error]:命令[%1]命令执行错误").arg(cmd);
    }
    //多线程调用共享变量，需要上互斥锁
    mutex.lock();
    //qDebug() << __LINE__ << "add ret:"<<retstr;
    g_calbackmsg.append(retstr);
    mutex.unlock();
    //emit callback(retstr);----多线程用了共享全局变量之后，不需要返回此值
    // 进程使用完毕后，可以手动删除
    process.deleteLater();
    exit(0);
}
 
 
#endif // THREADCMD_CPP

3、ping模块多线程改造

对按钮事件进行改造，创建多线程之前，通过g_calbackmsg.clear()先请客全局共享变量，创建线程后，增加了多线程列表threadList来启动和删除线程，另外单独增加一个线程来处理结果ThreadDisplaymsg，代码如下所示：

//pingdialog.cpp源代码
void pingDialog::on_start_clicked()
{
    bool bfind=false;
    ui->textBrowser->setReadOnly(false);//
    ui->textBrowser->setText("--------ping start--------");
    QString times = ui->timeBox->currentText();
    QString Ipstr=ui->ipEdit->text();
    //处理多个IP，组装后台执行命令，并调用线程取执行
    g_calbackmsg.clear();
    QStringList iplist = Ipstr.split(";");
    for(int  i=0;i<iplist.size();i++){
        QString ip=iplist[i];
        QString cmd = QString("ping -n %1 %2").arg(times).arg(ip);
        qDebug() << __LINE__ <<"cmd:" <<cmd;
        //把调用QProcess执行后台命令的代码改成调用多线程类
        ThreadCmd *thread = new ThreadCmd(cmd, this);
        //等待多线程的callback信号，关联ThreadsendResult槽函数来处理结果
        connect(thread, &ThreadCmd::callback, this, &pingDialog::ThreadsendResult);
        threadList.append(thread);
        thread->start();
        bfind = true;
    }
    qDebug()<< __LINE__ << __FUNCTION__ << bfind;
    if(bfind){
        //创建专门的结果处理线程来弹窗对话框显示结果
        ThreadDisplaymsg *dthread = new ThreadDisplaymsg(iplist,this);
        connect(dthread, &ThreadDisplaymsg::callback, this, &pingDialog::DisplayResult);
        dthread->start();
 
    }
    this->close();
 
}

4、新增结果处理线程ThreadDisplaymsg

增加了两个文件：threadDisplaymsg.h和threadDisplaymsg.cpp，

//threadDisplaymsg.h源代码
#ifndef THREADDISPLAYMSG_H
#define THREADDISPLAYMSG_H
 
#include <QThread>
#include <QString>
#include "src/util/globalvalue.h"  //引用全局变量的头文件
using namespace GlobalVariables;   //声明全局变量的命名空间
 
class ThreadDisplaymsg : public QThread
{
	Q_OBJECT
public:
    explicit ThreadDisplaymsg(const QStringList &param,QObject *parent = nullptr) ;
 
protected:
    void run() override;
signals:
    void callback(const QString result);
private:
    QStringList m_paramlist;
};
 
#endif // THREADDISPLAYMSG_H

//threadDisplaymsg.cpp源代码
#ifndef THREADDISPLAYMSG_CPP
#define THREADDISPLAYMSG_CPP
 
#include "threadDisplaymsg.h"
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
 
//传递参数param进来
ThreadDisplaymsg::ThreadDisplaymsg(const QStringList &param,QObject *parent) : QThread(parent),m_paramlist(param) {
 
}
 
void ThreadDisplaymsg::run(){
    int len = m_paramlist.size();//m_paramlist是IP列表,即IP数量，也等于开启线程的数量
    //qDebug() << "ThreadDisplaymsg:" <<__LINE__ << len;
    int loop_num=0;
    int max_num=100;//如果超过100秒还没获取到结果，说明你要优化的是异步的响应机制，而不是当前的代码，100秒都给不了结果，体验得有多差
    while(loop_num<max_num){//等待全部的线程返回结果
        if(g_calbackmsg.size()==len)//结果数量
            break;
        loop_num++;
        QThread::sleep(1);
    }
    qDebug() << "ThreadDisplaymsg wait for " <<loop_num << "s";
    QString result="";
    for(QString msg : g_calbackmsg) {
        result += msg;
        result += "\n";
    }
    qDebug() << "=====ThreadDisplaymsg callback=======";
    //所有的结果累加完成后发送信号callback
    emit callback(result);
}
 
#endif // THREADDISPLAYMSG_CPP

5、QTableView表的模块改动

        改动位置是右键菜单功能的信号和槽进行优化，增加了disconnect()来断掉connect()的链接，如下代码，如果注释掉disconnect()功能，每次点击ping功能菜单之后，disconnect()就会累加1，导致对话框弹出N个，不能等系统自动回收，需要disconnect()关掉，并且是在connect()之前关掉，因为多线程是异步的：先connect后disconnect的话，多线程还没返回结果，已经执行disconnect了，这时候connect就被关闭了。

void tab_basemsg::tableWidget_MenuRequested(const QPoint &pos) {
    QModelIndex index = ui->tableWidget->indexAt(pos);//获取当前行
    if (!index.isValid()) return;
 
    QMenu menu(this);
    //单选项才有查看详情
    if(m_iplist.size()<=1){
        QAction *DiplaymsgAction = menu.addAction(tr("查看详情"));
        connect(DiplaymsgAction,&QAction::triggered,[=](){
            //获取选择的单元格
            QList<QTableWidgetItem *> selected_cells = ui->tableWidget->selectedItems();
            if(!selected_cells.isEmpty()){
                QTableWidgetItem *codeCell = ui->tableWidget->item(selected_cells.first()->row(),HEAD_BASEMSG_CODE);
                if(codeCell!=nullptr){
                    QString code = codeCell->text();
                    stBasemsg basemsg=m_basemsgmap[code];
                    basemsgDialg->setModal(false);
                    basemsgDialg->setWindowTitle("保存");
                    //basemsgDialg->setFixedSize(500,400);
                    basemsgDialg->open();
                    basemsgDialg->init(1,basemsg);
                    basemsgDialg->exec();
                }
            }
        });
    }
    QAction *NetpingAction = menu.addAction(tr("Ping此计算机"));
    connect(NetpingAction,&QAction::triggered,[=](){
        QString ipstr;
        for(int  i=0;i<m_iplist.size();i++){
            QString ip=m_iplist[i];
            ipstr += ip;
            if(i!=(m_iplist.size()-1)){
                ipstr += ";";
            }
        }
        qDebug() << __LINE__ << __FUNCTION__ << ipstr;
        pingdlg->setIp(ipstr);
        pingdlg->setModal(false);
        pingdlg->setWindowTitle("PING测试");
        pingdlg->setFixedSize(500,400);
        pingdlg->open();
        pingdlg->init();
        pingdlg->exec();
        // 先断开之前的连接--如果不断开链接，每次操作此功能时，connect都+1,就会出现多次弹窗
        disconnect(pingdlg, &pingDialog::sendtobasemsg, this, nullptr);
        //connect要放在disconnect后面：即先关闭上一次的connect，再出现创建connect
        //因为多线程是异步的：先connect后disconnect的话，多线程还没返回结果，已经执行disconnect了，这时候connect就被关闭了
        connect(pingdlg,&pingDialog::sendtobasemsg,this,&tab_basemsg::displaysendFileresult);
 
    });
 
    menu.exec(QCursor::pos());
    //menu.exec(ui->tableWidget->mapToGlobal(pos));
}

篇尾

        全局变量是多线程中比较轻量级的共享机制，有很多成熟的消息传递技术，如果你的功能带有业务性，建议多调研选型，比如MQ中间件是典型的消息队列，技术上是典型的生产者<-->消费者的订阅/分发模型，可以减轻很大开发工作。