【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callbackemit 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。