Qt线程池

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1、线程池是什么？

线程池是一种线程使用模式，它管理着一组可重用的线程，可以处理分配过来的可并发执行的任务。
线程池设有最大线程数，可以避免线程数过多会导致额外的线程切换开销。
线程池管理的线程具有可重用性，可以减少创建和销毁线程的次数。
它的主要目的是减少程序员编写的重复代码，提高程序的效率和性能，在高并发的项目中会用到，比如node.js有很多异步操作，底层就是用线程池来处理的。

2、Qt线程池

Qt提供了线程池类QThreadPool，可以帮助减少使用线程的程序中的线程创建成本。

2.1、用法

每个Qt应用程序都有一个全局QThreadPool对象，可以通过调用globalInstance()来访问该对象。
想让线程池执行任务，需要创建一个QRunable的子类并且实现run()虚函数，然后将这个子类的对象传递到QThreadPool的start()方法。

例程

下面的例子是用一个最大线程数为3的线程池，打印十次aaa，每打印一次耗时500ms。

#include <QThreadPool>
#include <QDebug>class PrintA : public QRunnable
{virtual void run() override {QThread::msleep(500);qDebug() << "aaa " << QThread::currentThreadId();}
};int main(int argc, char *argv[])
{auto pool = QThreadPool::globalInstance();pool->setMaxThreadCount(3);     //设置线程池最多3个线程PrintA *printer = new PrintA;printer->setAutoDelete(false);  //执行后不自动释放，因为要重复使用/* 打印十次 */for (int i = 0; i < 10; i++) {pool->start(printer);}pool->waitForDone();            //等待执行完毕delete printer;
}

输出。

打印是乱序的，符合并发的特点。一共出现了3个线程Id，也符合设置的最大线程数。

2.2、线程池对性能的提升

2.3、运行算法

例：有一个字符串string，由0和1组成，长度为10000000 * 10，需要统计里面1的个数。

单线程写法

#include <QDebug>
#include <QElapsedTimer>int main(int argc, char *argv[])
{QString string;string = "1000101010";string = string.repeated(10000000);int count = 0;QElapsedTimer timer;timer.start();for (int i = 0, len = string.length(); i < len; ++i) {if (string[i] == '1') {count++;}}qDebug() << "spend time: " << timer.elapsed() << "ms, count: " << count;
}

总共耗时2843毫秒。

线程池写法

思路：把string分割成100块，用多线程分别计算。

#include <QThreadPool>
#include <QDebug>
#include <QElapsedTimer>
#include <QMutex>class Counter : public QRunnable
{
public:Counter(int index, int len, QString *string, QMutex *mutex, int *count) {m_index = index;m_length = len;m_string = string;m_mutex = mutex;m_count = count;}private:void run() {int count = 0;for (int i = m_index, end = m_index + m_length; i < end; ++i) {if ((*m_string)[i] == '1') {count++;}}/* 多线程操作共享变量需要加锁 */m_mutex->lock();*m_count += count;m_mutex->unlock();}int m_index;int m_length;QString *m_string;4QMutex *m_mutex;int *m_count;};int main(int argc, char *argv[])
{QString string;string = "1000101010";string = string.repeated(10000000);int count = 0;QElapsedTimer timer;timer.start();auto pool = QThreadPool::globalInstance();pool->setMaxThreadCount(8);					//设置最多8个线程QMutex mutex;/* 分割成100块，分别计算 */for (int i = 0, span = string.length() / 100; i < 100; i++) {Counter *a = new Counter(i * span, span, &string, &mutex, &count);a->setAutoDelete(true);	//执行完后自动释放pool->start(a);}pool->waitForDone();qDebug() << "spend time: " << timer.elapsed() << "ms, count: " << count;
}

总共耗时712ms，在本例中，效率是单线程的4倍。