PySide6学习专栏(四):用多线程完成复杂计算任务

如果计程序中要处理一个非常庞大的数据集中的数据，且数据处理计算很复杂，造成数据处理占用大量时间和CPU资源，如果不用多线程，仅在主进程中来处理数据，将会使整个程序卡死，必须采用多线程来处理这些数据是唯一的选择，下面分别给出几种多线程的使用方法供参考：

1、示例1：一采用基于PySide6的多线程(比PYTHON自带的多线程类要好用的多)来处理大数据的示例：

程序运行界面如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
#模块功能：演示多线程类calcuteThread及其子类trdCalcute_01、trdCalcute_02....等来执行多线程数据计算，
#         用于将大量复杂的数据计算包装到多线程类中来完成
#         ID=1 ID=2两个线程演示多线程同主窗口数据通信，ID=3 ID=4演示用继承多线程基类calcuteThread
#         的子类trdCalcute_01、trdCalcute_02。。。来将大量复杂的数据分块后分别交由不同线程完成计算任务
#         一个线程类可初始化多个对象，对相同计算功能的可用一个同名线程类定义多个实例化线程对象，
#         每个线程对象执行相同的计算功能完成对拆分的大数据分块计算，不同计算功能的可分别继承定义不同功能的线程子类并实例化对象import sys,os,time,math,copy,random
from math import * 
import PySide6
from PySide6 import *
from PySide6.QtCore  import *
#from PySide6.QtGui  import *
from PySide6.QtWidgets  import *
from PySide6.QtWidgets import (QApplication, QFrame, QHBoxLayout, QLabel,QLayout, QMainWindow, QMenu, QMenuBar,QPushButton, QSizePolicy, QStatusBar, QToolBar,QVBoxLayout, QWidget)
from PySide6.QtCore import (QCoreApplication, QDate, QDateTime, QLocale,QMetaObject, QObject, QPoint, QRect,QSize, QTime, QUrl, Qt)
from PySide6.QtGui import (QAction, QBrush, QColor, QConicalGradient,QCursor, QFont, QFontDatabase, QGradient,QMovie,QIcon, QImage, QKeySequence, QLinearGradient,QPainter, QPalette, QPixmap, QRadialGradient,QTransform)import math         #此方法导入库，引用库中函数时，需加上模块前缀math.
from math import *  #此方法导入库，引入库中函数时，无需加上模块前缀math
import numpy as np  #此方法导入库，因采用了MAX_THREAD_NUM=100   #最大允许可同时开的多线程数量#基于PySide6的演示窗口类
class MainWindow(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(MainWindow, self).__init__(parent)self.setWindowTitle('多线程(同时开4个)示例')self.resize(900,500)#仅示例，实际数据集可能几百万个，可设置干个线程，每个线程分别处理计算数据集中的某一段数据即可，最后将处理后的计算结果全并即完成任务self.lstDatas=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]           #交由多线程(ID=3线程)计算处理的数据集合（可为字典，列表，np结构等，一般采用内存共享处理方式，多线程计算完成后，不必在主进程再对数据处理了）self.npDatas=np.array([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9])  #交由多线程(ID=4线程)计算处理的np数据集合self.startTime3=self.endTime3=0.0  self.endTime4=self.endTime4=0.0 layout = QFormLayout()   self.pushButton_1 = QPushButton()self.pushButton_1.setText("开始新线程1(calcuteThread基类)")self.pushButton_2 = QPushButton()self.pushButton_2.setText("开始新线程2(calcuteThread基类)")self.pushButton_3 = QPushButton()self.pushButton_3.setText("开始线程3(calcuteThread的trdCalcute_01子类")self.pushButton_4 = QPushButton()self.pushButton_4.setText("停止线程1")self.pushButton_5 = QPushButton()self.pushButton_5.setText("停止线程2")self.pushButton_6 = QPushButton()self.pushButton_6.setText("停止线程3")self.pushButton_7 = QPushButton()self.pushButton_7.setText("开始线程4(calcuteThread的trdCalcute_01子类)")self.pushButton_8 = QPushButton()self.pushButton_8.setText("停止线程4")self.edita1 = QLineEdit()self.edita1.setText('信号槽：线程1的值')self.progressBar_1=QProgressBar()self.progressBar_1.setMinimum(0)self.progressBar_1.setMaximum(100)self.edita2 = QLineEdit()self.edita2.setText('信号槽：线程2的值')self.progressBar_2=QProgressBar()self.progressBar_2.setMinimum(0)self.progressBar_2.setMaximum(100)self.edita3 = QLineEdit()self.edita3.setText('信号槽：线程3的值')self.edita4 = QLineEdit()self.edita4.setText('信号槽：线程4的值')layout.addRow("单击按纽开始线程1(线程sleep 10毫秒)->",self.pushButton_1)layout.addRow("单击按纽结束线程1->",self.pushButton_4)layout.addRow("信号槽方式返回线程1的值->",self.edita1)layout.addRow("线程1返回值(进度条展示)->",self.progressBar_1)layout.addRow("单击按纽开始线程2(线程sleep 50毫秒)->",self.pushButton_2)layout.addRow("单击按纽结束线程2->",self.pushButton_5)layout.addRow("信号槽方式返回线程2的值->",self.edita2)layout.addRow("线程2返回值(进度条展示)->",self.progressBar_2)layout.addRow("单击按纽开始线程3(计算处理list数据集中的0-4段)->",self.pushButton_3)layout.addRow("单击按纽结束线程3->",self.pushButton_6)layout.addRow("信号槽方式返回线程3对list数据集(0-4段)计算处理结果->",self.edita3)layout.addRow("单击按纽开始线程4(计算处理np数据集中的5-9段)->",self.pushButton_7)layout.addRow("单击按纽结束线程4->",self.pushButton_8)layout.addRow("信号槽方式返回线程4对np数据集(5-9段)计算处理结果->",self.edita4)      self.setLayout(layout)self.pushButton_4.setEnabled(False)self.pushButton_5.setEnabled(False)self.pushButton_6.setEnabled(False)self.pushButton_8.setEnabled(False)#定义线程数组字典(相当于字典的key=线程ID号，字典的value=线程类的实例化对象)self.dicThread={}                                      #增加的线程数量不大于AX_THREAD_NUM,每增加一个线程，字典会相应增加线程变量self.bthreadopen=np.full((MAX_THREAD_NUM),False)       #定义线程打开的状况self.pushButton_1.clicked.connect(self.start_worker_1)self.pushButton_2.clicked.connect(self.start_worker_2)self.pushButton_3.clicked.connect(self.start_worker_3)self.pushButton_4.clicked.connect(self.stop_worker_1)self.pushButton_5.clicked.connect(self.stop_worker_2)self.pushButton_6.clicked.connect(self.stop_worker_3)self.pushButton_7.clicked.connect(self.start_worker_4)self.pushButton_8.clicked.connect(self.stop_worker_4)#点击按纽1的信号槽：开始线程1def start_worker_1(self):self.dicThread[1] = calcuteThread(1,None,0.01)self.bthreadopen[1]=Trueself.dicThread[1].start()self.dicThread[1].signal_ID.connect(self.threadToWindow)      #将线程1中的自定义信号signal_ID绑定槽函数self.dicThreadToWindowself.dicThread[1].signal_OK.connect(self.threadOK)            #将线程1中的自定义信号signal_OK绑定槽函数self.dicThreadOKself.pushButton_1.setEnabled(False)self.pushButton_4.setEnabled(True)#点击按纽2的信号槽：开始线程2def start_worker_2(self):self.dicThread[2] = calcuteThread(2,None,0.01)self.bthreadopen[2]=Trueself.dicThread[2].start()self.dicThread[2].signal_ID.connect(self.threadToWindow)    #将线程2中的自定义信号signal_ID绑定槽函数self.dicThreadToWindowself.pushButton_2.setEnabled(False)self.pushButton_5.setEnabled(True)#点击按纽3的信号槽：开始线程3,用于计算数据集self.lstDatas中的0-5段数据集,比如对一个几百上千万的大数据集，分解成10块数据，用10个线程分别计算分配的子块数据集,最后将各线程计算的数据集合并计算结果即可,避免在一个主进程中来计算全部数据def start_worker_3(self):self.startTime3=time.time()  #记录线程3从开始到计算完成用的时间self.edita3.setText('开始计算数据集self.lstDatas中的0-4段数据，请等待计算结果。。。。。。')lstDatas_3=[self.lstDatas,0,5]       #本线程处理计算lstDatas数据中的0-4号数据,因datas为列表，在多线程中对此self.lstDatas处理后的值已是处理后值了,要避免对同一区域数据不同的地方都在计算处理，引起错误self.dicThread[3] = trdCalcute_01(3,lstDatas_3)self.bthreadopen[3]=Trueself.dicThread[3].start()self.dicThread[3].signal_OK.connect(self.threadOK)           #将线程4中的自定义信号signal_OK绑定槽函数self.dicThreadOKself.pushButton_3.setEnabled(False)#点击按纽4的信号槽：开始线程4,用于计算数据集self.npDatas中的5-9段数据集def start_worker_4(self):self.startTime4=time.time()    #记录线程4从开始到计算完成用的时间self.edita4.setText('开始计算数据集self.npDatas中的5-9段数据,请等待计算结果。。。。。。')lstDatas_4=[self.npDatas,5,10]       #本线程处理计算npDatas数据中的5-9号数据,因npDatas为np数组，在多线程中对此self.npDatas处理后的值已是处理后值了,要避免对同一区域数据不同的地方都在计算处理，引起错误self.dicThread[4] = trdCalcute_01(4,lstDatas_4)self.bthreadopen[4]=Trueself.dicThread[4].start()self.dicThread[4].signal_OK.connect(self.threadOK)           #将线程4中的自定义信号signal_OK绑定槽函数self.dicThreadOKself.pushButton_7.setEnabled(False)#点击按纽4的信号槽：结束线程1def stop_worker_1(self):self.dicThread[1].bLooping=Falsetime.sleep(0.5)self.dicThread[1].stop()self.pushButton_1.setEnabled(True)self.pushButton_4.setEnabled(False)self.bthreadopen[1]=False#点击按纽5的信号槽：结束线程2def stop_worker_2(self):self.dicThread[2].stop()self.pushButton_2.setEnabled(True)self.pushButton_5.setEnabled(False)self.bthreadopen[2]=False#点击按纽6的信号槽：结束线程3def stop_worker_3(self):self.dicThread[3].stop()self.pushButton_3.setEnabled(True)self.pushButton_6.setEnabled(False)self.bthreadopen[3]=False#点击按纽6的信号槽：结束线程4def stop_worker_4(self):self.dicThread[4].stop()self.pushButton_7.setEnabled(True)self.pushButton_8.setEnabled(False)self.bthreadopen[4]=False#绑定线程类中的signal_ID信号对应的槽函数,及时得到各线程中的变量一循环累加变量的值，用进度条形式体现出来#所有线程发送给主窗口的信号均绑定此槽函数，用ID号区分是哪个线程发的信号及值def threadToWindow(self,counter):ID = self.sender().ID           #在槽函数中被调用，用于获取发出信号的对象的索引号,等同于self.dicThread[n].IDss=f'线程{ID}在多线程通过信号槽发送到主窗口的值={counter}'if ID == 1:self.progressBar_1.setValue(counter)self.edita1.setText(ss)elif ID == 2:self.progressBar_2.setValue(counter)self.edita2.setText(ss)#。。。。。。#所有线程发送signal_OK信号给主窗口均绑定此槽函数:判断用于分担计算的线程是否完成分配的全部计算工作def threadOK(self,perWork):    ID = self.sender().ID   #在槽函数中被调用，用于获取发出信号的对象的索引号,等同于self.dicThread[n].IDprint(f'多线程{ID}计算完成百分比={perWork}%')perValue=int(perWork)  #因线程中定义的发信号函数参数为object，因实际发出的值类型是int，需要在此转换为int，如是字符串，转换用str(perWork)等,如是列表转换用list()等if ID == 3:if(perValue==100):self.endTime3=time.time()   #记录线程3计算完成时间self.edita3.setText(f'多线程{ID}中将数据0-5项值*10后={self.lstDatas}')reValue=self.dicThread[ID].getCalcuteValue()print(f'\n线程{ID}中变量计算值self.test={reValue}')print(f'线程3计算共用时={self.endTime3-self.startTime3}秒\n')self.pushButton_6.setEnabled(True)if ID == 4:if(perValue==100):self.endTime4=time.time()   #记录线程4计算完成时间self.edita4.setText(f'多线程{ID}中将数据5-9项值*20后={self.npDatas}') reValue=self.dicThread[ID].getCalcuteValue()print(f'\n线程{ID}中变量计算值self.test={reValue}')print(f'线程4计算共用时={self.endTime4-self.startTime4}秒\n')self.pushButton_8.setEnabled(True)#。。。。。。 #************************************************************************************************************************
#自定义计算用多线程类基类(继承PySide6的多线程类QtCore.QThread，不是PYTHON的线程类)
class calcuteThread(QtCore.QThread):signal_ID = Signal(int)     #示例：自定义线程中的信号，名称为signal_ID，用于向主窗体发送本线程的ID号，参数int，表示发出的信号为整数,参数类型可为int float str list object等signal_OK = Signal(object)  #向主窗体发送当前线程完成计算量的百分比,当为100时，表示线程计算任务完成,参数object表示发出的变量可作任意对象类型，如列表，字典，控件，窗体等等# 构造参数:      线程ID   计算用数据集合   线程中休眠时间  线程对应窗口        lstDatas格式=[数据集1，数据集2,......] 在调用处将数据集打包到此列表中供多线程使用,可多层嵌套列表、数组等def __init__(self,ID, lstDatas=None,sleepTime=0.01,parent=None):super(calcuteThread,self).__init__(parent)self.ID = ID                 #线程的ID号,在定义线程处的对象可以用self.sender().ID得到此值self.lstDatas=lstDatas       #用于多线程计算处理的全部数据集合(列表方式为内存共享，处理时需要注意主界面如也同时处理这些数据或其他线程也同时处理这些数据时的内容一致性问题)self.sleepTime = sleepTime   #线程计算过程中如使用sleep休眠的时间间隔self.bLooping= False         #此变量用于在run函数中控制可能用到的无限循环体，为False时，退出此无限循环体self.workOK=False            #本线程的数据处理工作是否全部完成self.workPersent=0           #本线程的数据处理工作完成的比例(0-100) self.testN=0                 #测试用一自加的整数  #重载run函数:当在调用端调用线程的start()方法后，线程默认第一个被自动启动的函数即为run()，run执行完，并不表示线程已退出，要退出用线程对象.stop()def run(self):print(f'calcuteThread基类开始线程run函数,线程ID={self.ID}')self.bLooping= True         #用于控制无限循环体的开关，用无限循环处理一适合在循环体内处理的事务时,外部通过更改此开关变量为False时退出此无限循环(无限循环体中应使用time.sleep(秒)间隔代码，否则会造成主界面操作卡顿)while(self.bLooping):        self.testN+=1           #示例，测试用一自加1的变量 if self.testN==99: self.testN=0if(self.ID==1):pass               #对不同的线程ID如果有不同的处理内容elif(self.ID==2):pass     #......          time.sleep(self.sleepTime)       #休眠间隔，防系统卡self.signal_ID.emit(self.testN)   #将本线程中的testN值(0-99)通过信号signal_ID发送出去，窗口接收端通过绑定信号signal_ID的槽函数可及时接收于此数据#停止退出线程def stop(self):print(f'停止线程{self.ID}')self.terminate()#得到本线程的IDdef getID(self):return self.ID#自定义继承calcuteThread多线程子类01,此子类对应完成某一种类型的计算功能：
class trdCalcute_01(calcuteThread):def __init__(self,ID, lstDatas=None,sleepTime=0.01,parent=None):super().__init__(ID,lstDatas,sleepTime,parent)   #执行多线程基类构造self.info=f'本线程ID号={ID},用于计算第一种功能'     self.test=0.0#重载run函数:如不显示调用其父类的run，则父类的run()方法将不会被调用def run(self):print(f'trdCalcute_01多线程子类开始run{self.ID}')#super().run()              #调用父类calcuteThread的run方法，这里不用self.test_calcute1()         #执行计算1self.workPersent=100                     #多线程计算作任务完成的百分比值self.signal_OK.emit(self.workPersent)    #将本线程中的完成计算任务的百分比发送回调用处,当达到100时，调用处进则关闭此线程和进行下一步#多线程数据计算函数1示例def test_calcute1(self):if(self.lstDatas==None):returnif(len(self.lstDatas)==0):return n=10loopNum=3000000if(self.ID==3):n=10          #测试:3线程对list列表的0-5元素*10elif(self.ID==4):n=20          #测试:4线程对np数组的5-9元素*20loopNum=5000000lst1=self.lstDatas[0]    #多线程中要处理的数据集合示例，ID=3线程对应的是list列表,ID=4线程为np一维数组结构print(lst1)startPos=self.lstDatas[1] #本多线程实例要处理的数据区间起点号endPos=self.lstDatas[2]   #本多线程实例要处理的数据区间终点号for index in range(startPos,endPos):lst1[index]=lst1[index]*n           #直接对列表成员操作，因列表为内存共享，调用处的列表(或字典,np等)变量在多线程中就处理完成，不必在主进程中再处理此列表变量了，注意避免不同线程或进程对同一区域的数据同时处理出现不可预知的错误（要同时也行，用线程锁，将会降低效率）for i in range(loopNum):  #模拟复杂计算：循环300万和500万次的一个计算测试self.test+=sqrt(sqrt(sqrt(sqrt(i**1.23456789**0.975312468)*sin(i**0.123456789/pi)*sqrt(i**0.0123456789**0.13579**0.2468/pi))))self.workOK=True                        #本线程要计算的任务已全部完成#如必要，从线程返回计算结果.如传入线程的数据集是列表，字典等数据，因是内存共享，在线程计算完成后，共享数据部分在调用处已无需再处理，非内存共享数据从此函数中返回得到        def getCalcuteValue(self):return self.test         #自定义继承calcuteThread多线程子类02,此子类对应完成xxxx种类型的计算功能：
class trdCalcute_02(calcuteThread):def __init__(self,ID, lstDatas=None,sleepTime=0.01,parent=None):super().__init__(ID,lstDatas,sleepTime,parent)   #执行多线程基类构造self.info=f'本线程ID号={ID},用于计算第二种计算功能'     #重载run函数:如不显示调用其父类的run，则父类的run()方法将不会被调用def run(self):print(f'trdCalcute_02多线程子类开始run{self.ID}')#super().run()              #调用父类calcuteThread的run方法，这里不用self.test_calcute2()         #执行计算self.workPersent=100                     #多线程计算作任务完成的百分比值self.signal_OK.emit(self.workPersent)    #将本线程中的完成计算任务的百分比发送回调用处,当达到100时，调用处进则关闭此线程和进行下一步#多线程数据计算函数2示例def test_calcute2(self):if(self.lstDatas==None):returnif(len(self.lstDatas)==0):return #计算测试for i in range(50000000):  #循环50000000的一个计算测试self.test+=sqrt(sqrt(sqrt(sqrt(i**1.23456789**0.975312468)*sin(i**0.123456789/pi)*sqrt(i**0.0123456789**0.13579**0.2468/pi))))self.workOK=True  #本线程要计算的任务已全部完成#如必要，从线程返回计算结果.如传入线程的数据集是列表，字典等数据，因是内存共享，在线程计算完成后，共享数据部分在调用处已无需再处理，非内存共享数据从此函数中返回得到        def getCalcuteValue(self):return self.test#自定义异常类,在使用代码处如认为出现异常，用代码raise customExcept('自定义异常，ID=1',1) ,异常处thy:.... except customExcept as e: print(e.msg)
class customExcept(Exception):def __init__(self,msg,ID=0):self.msg=msgif(ID==1):self.msg='自定义异常1'elif(ID==2):self.msg='自定义异常2'#########################################################################################
if __name__=="__main__": app = QApplication([])mainWin = MainWindow()mainWin.show()app.exec()

2、示例2，在采用多线程时，如果对同一数据有多个线程在某个时间点同时要处理，就可能存在数据处理的结果不是预想中的了（上例是分段各处理各的，不存在此问题）,就需要考虑用线程锁，即对某一数据处理前先加上锁表示处理过程中不准其他线程再使用此数据，处理完成后解锁此数据，其他线程就可以使用此数据了。

"""
1示例：同时开启的多线程因线程处理时序不同，对共有全局变量的引用值可能是同预期值是不同的
2示例：使用线程锁，来避免1示例可能出现的情况，但会降低线程使用效率
"""
import threading
import time
from timeit import default_timer as timer
import time
from time import *import sys
statrtime=0.00 #线程起止时间
endtime=0.00
Lock = threading.Lock()  
# myThread继承父类(无锁示例)，并进行重写
class myThread1(threading.Thread):# 重写父类的构造函数count=0lst=['类全局成员列表值=',0,'列表中的循环计数=',0]def __init__(self, number, index):threading.Thread.__init__(self)self.number = number  # 添加number变量self.id = index  # 添加letter变量# 重写父类中的run函数def run(self):if(self.id==1):print(f"【线程开始】{self.name}")self.task1(self.number, self.id)elif(self.id==2):print(f"【线程开始】{self.name}")self.task2(self.number, self.id)# print("【线程结束】", self.name)# 重写父类析构函数def __del__(self):print("【线程销毁释放内存】", self.name)# 自定义的函数：供线程1调用def task1(self, number, id):count=1i=1while i <= number:    #sleep(0.1)myThread1.lst[1]=i    myThread1.lst[3]=count  myThread1.count+=1num=myThread1.counts=''sleep(0.04)          #因休眠期，可能存在其他跑得快的线程将此全局变量改了,即myThread.count不一定是连续的if(myThread1.count!=num):s='两值已不相同'print(f'\ntask1：线程{id}中lst={myThread1.lst},线程类全局计数count={myThread1.count},对比sleep前值={num}:{s}')i+=1  i+=1count+=1# 自定义的函数,供线程2调用def task2(self, number, id):count=1i=1m = 1while i <= number:    myThread1.lst[1]=i    myThread1.lst[3]=count  myThread1.count+=1num=myThread1.counts=''sleep(0.01)          #因休眠期，可能存在其他跑得快的线程将此全局变量改了,即myThread.count不一定是连续的if(myThread1.count!=num):s='两值已不相同'print(f'\ntask2：线程{id}中lst={myThread1.lst},线程类全局计数count={myThread1.count},对比sleep前值={num}:{s}')i+=1count+=1# myThread2继承父类(有锁示例)，并进行重写
class myThread2(threading.Thread):# 重写父类的构造函数count=0lst=['类全局成员列表值=',0,'列表中的循环计数=',0]def __init__(self, number, index):threading.Thread.__init__(self)self.number = number  # 添加number变量self.id = index  # 添加letter变量# 重写父类中的run函数def run(self):if(self.id==1):print(f"【线程开始】{self.name}")self.task3(self.number, self.id)elif(self.id==2):print(f"【线程开始】{self.name}")self.task4(self.number, self.id)# print("【线程结束】", self.name)# 重写父类析构函数def __del__(self):print("【线程销毁释放内存】", self.name)# 自定义的函数：供线程2调用def task3(self, number, id):count=1i=1while i <= number:    #sleep(0.1)Lock.acquire()  # 设置线程锁myThread2.lst[1]=i    myThread2.lst[3]=count  myThread2.count+=1num=myThread2.counts=''sleep(0.04)          #因休眠期，可能存在其他跑得快的线程将此全局变量改了,即myThread.count不一定是连续的if(myThread2.count!=num):s='两值已不相同'print(f'\ntask3：线程{id}中lst={myThread2.lst},线程类全局计数count={myThread2.count},对比sleep前值={num}:{s}')Lock.release()  # 释放线程锁i+=1  i+=1count+=1# 自定义的函数,供线程2调用def task4(self, number, id):count=1i=1m = 1while i <= number:    Lock.acquire()  # 设置线程锁myThread2.lst[1]=i    myThread2.lst[3]=count  myThread2.count+=1num=myThread2.counts=''sleep(0.01)          #因休眠期，可能存在其他跑得快的线程将此全局变量改了,即myThread.count不一定是连续的if(myThread2.count!=num):s='两值已不相同'print(f'\ntask4：线程{id}中lst={myThread2.lst},线程类全局计数count={myThread2.count},对比sleep前值={num}:{s}')Lock.release()  # 释放线程锁i+=1count+=1if __name__ == '__main__':print('开始示例1：开启两个线程，不锁线程......')starttime = timer()thread1 = myThread1(80, 1)  # 创建线程thread1：thread2 = myThread1(150, 2)  # 创建线程thread2：thread1.start()  # 启动线程1thread2.start()  # 启动线程2thread1.join()  # 等待线程1thread2.join()  # 等待线程2endtime = timer()sumtime=(endtime-starttime)*1000print(f'示例1运行总时间{sumtime}毫秒\n\n5秒后准备开始运行示列2：有锁线程.....')sleep(5)print('开始示例2：开启两个线程，锁线程......')starttime = timer()thread3 = myThread2(80, 1)   # 创建线程thread3：thread4 = myThread2(150, 2)  # 创建线程thread4：thread3.start()  # 启动线程3thread4.start()  # 启动线程4thread3.join()  # 等待线程3thread4.join()  # 等待线程4endtime = timer()sumtime=(endtime-starttime)*1000print(f'示例2运行总时间{sumtime}毫秒')

3、第三种使用多线程的方式是，先建立一管理多线程，此多线程负责管理其他新建的工作用多线程，管理线程中是靠一字典变量来保存和工作线程对象，接着再建立若干工作多线程，用这些线程来完成计算等工作任务,在管理线程中来打开或关闭工作线程。

示例代码运行界面

#模块功能：基于Python的多线程类的示例：演示多线程管理类trdManager和多线程类trdWork及其子类trdWork_03....等来执行多线程数据计算，
#         用于将大量复杂的数据计算包装到多线程类中来完成
#         线程1和线程2演示多线程同主窗口数据通信，线程3演示用继承多线程子类trdWork_03执行另一种计算任务
#         一个线程类可初始化多个对象，对相同计算功能的可用一个同名线程类定义多个实例化线程对象，
#         每个线程对象执行相同的计算功能完成对拆分的大数据分块计算，不同计算功能的可分别继承定义不同功能的线程子类并实例化对象
import sys,time,random,math
from PySide6 import *
from PySide6.QtWidgets import *
from PySide6.QtCore import *
#from PySide6.QtGui import *      #如果运行时没有任何界面调出，也不报错，请屏蔽此行，原因不详
import PySide6.QtChartsfrom PySide6.QtCore import Signal, QEvent,Property, QSize
from PySide6.QtCore import (QDateTime, QFile,QDir, QLibraryInfo, QSysInfo, Qt,QTimer,Slot,  QAbstractTableModel, QModelIndex,QPoint,QPointF,QStandardPaths, QUrl, QIODevice, QRectF,qFatal,qWarning,qVersion)
from PySide6.QtGui import (QCursor,QIcon,QImage,QPicture,QDesktopServices, QGuiApplication,QKeySequence, QShortcut, QStandardItem,QStandardItemModel)
from PySide6.QtGui import (QPen,QBrush,QColor,QFont, QPainter,QGradient,QMatrix4x4,QPlatformSurfaceEvent, QSurface, QWindow,QSurfaceFormat)
from PySide6.QtGui import (QRhi, QRhiBuffer,QPixmap,QAction,QWheelEvent,QRhiDepthStencilClearValue,QRhiGraphicsPipeline, QRhiNullInitParams,QRhiGles2InitParams, QRhiRenderBuffer,QRhiSampler, QRhiShaderResourceBinding,QRhiShaderStage, QRhiTexture,QMovie,QRhiVertexInputAttribute, QRhiVertexInputBinding,QRhiVertexInputLayout, QRhiViewport, QShader)
from PySide6.QtWidgets import (QApplication, QDialog,QWidget, QFileDialog, QMainWindow, QMessageBox)
from PySide6.QtWidgets import (QCheckBox, QComboBox,QCommandLinkButton, QDateTimeEdit, QDial,QDialog, QDialogButtonBox, QFileSystemModel,QGridLayout, QGroupBox, QHBoxLayout, QLabel,QLineEdit, QListView, QMenu, QPlainTextEdit,QProgressBar, QPushButton, QRadioButton,QScrollBar, QSizePolicy, QSlider, QSpinBox,QStyleFactory, QTableWidget, QTabWidget,QTextBrowser, QTextEdit, QToolBox, QToolButton,QTreeView, QVBoxLayout)import threading  #Py的多线程类
from math import *#基于QT的演示窗口类
class MainWindow(QWidget):def __init__(self, parent=None):super(MainWindow, self).__init__(parent)global bTrd00, bTrd01self.setWindowTitle('多线程(同时开4个)示例')self.resize(900,500)self.startTime5=self.endTime5=0.0  self.endTime6=self.endTime6=0.0 layout = QFormLayout()   self.pushButton_1 = QPushButton()self.pushButton_1.setText("开始新线程")self.pushButton_2 = QPushButton()self.pushButton_2.setText("开始新线程2")self.pushButton_3 = QPushButton()self.pushButton_3.setText("开始新线程3")self.pushButton_4 = QPushButton()self.pushButton_4.setText("停止线程1")self.pushButton_5 = QPushButton()self.pushButton_5.setText("停止线程2")self.pushButton_6 = QPushButton()self.pushButton_6.setText("停止线程3")self.edita1 = QLineEdit()self.edita1.setText('信号槽：线程1+2的值')self.progressBar_1=QProgressBar()self.progressBar_1.setMinimum(0)self.progressBar_1.setMaximum(100)self.edita2 = QLineEdit()self.edita2.setText('信号槽：线程3+4的值')self.progressBar_2=QProgressBar()self.progressBar_2.setMinimum(0)self.progressBar_2.setMaximum(100)self.edita3 = QLineEdit()self.edita3.setText('信号槽：线程5的值')layout.addRow("单击按纽开始线程1(线程sleep 500毫秒)->",self.pushButton_1)layout.addRow("单击按纽结束线程1->",self.pushButton_4)layout.addRow("计时器不间断查询返回线程1的值->",self.edita1)layout.addRow("线程1返回值(进度条展示)->",self.progressBar_1)layout.addRow("单击按纽开始线程2(线程sleep 20毫秒)->",self.pushButton_2)layout.addRow("单击按纽结束线程2->",self.pushButton_5)layout.addRow("计时器不间断查询返回线程2的值->",self.edita2)layout.addRow("线程2返回值(进度条展示)->",self.progressBar_2)layout.addRow("单击按纽开始线程3->",self.pushButton_3)layout.addRow("单击按纽结束线程3->",self.pushButton_6)layout.addRow("计时器不间断查询得到的线程3计算结果->",self.edita3)self.setLayout(layout)self.pushButton_4.setEnabled(False)self.pushButton_5.setEnabled(False)self.pushButton_6.setEnabled(False)#定义线程管理器self.trd_manages=trdManager()self.trdWork_1=trdWork(1,'线程1',0.5) self.trdWork_2=trdWork(2,'线程2',0.02)self.trdWork_3=trdWork_03(3,'线程3',0.001)     #继承自trdWork的另一不同的run()计算代码类self.pushButton_1.clicked.connect(self.start_worker_1)self.pushButton_2.clicked.connect(self.start_worker_2)self.pushButton_3.clicked.connect(self.start_worker_3)self.pushButton_4.clicked.connect(self.stop_worker_1)self.pushButton_5.clicked.connect(self.stop_worker_2)self.pushButton_6.clicked.connect(self.stop_worker_3)# 初始化一个QT定时器1,对线程1和线程2实时查询数据计算结果self.timerID1 = QTimer(self)self.timerID1.start(20)# 将定时器与槽函数qtTimeID1连接self.timerID1.timeout.connect(self.qtTimeID1)  # 初始化一个QT定时器2,对线程3实时查询数据计算结果self.timerID3 = QTimer(self)self.qtStartTimerID3(0.1)# 将定时器与槽函数qtTimeID3连接self.timerID3.timeout.connect(self.qtTimeID3)  #QT计时器函数体: 每隔指定时间查询多线程中的计算完成情况def qtTimeID1(self):if(self.trdWork_1.is_running):count1=self.trdWork_1.testCountcount2=self.trdWork_2.testCountself.edita1.setText(f'工作线程self.trdWork_1中的值为={count1}')self.edita2.setText(f'工作线程self.trdWork_2中的值为={count2}')self.progressBar_1.setValue(count1)self.progressBar_2.setValue(count2)def qtEndTimerID1(self):if(self.timerID1.isActive()):self.timerID1.stop()#开始QT类计时器，计时器间隔时间1000毫秒def qtStartTimerID3(self,timeSleep):if(self.timerID3.isActive()):self.timerID3.stop()self.timerID3.start(timeSleep*20)#QT计时器函数体: 每隔指定时间查询多线程中的计算完成情况def qtTimeID3(self):if(self.trdWork_3.is_running and (not self.trdWork_3.is_workOK)):self.edita3.setText(f'工作线程self.trdWork_3中当前正在计算，当前计算值={self.trdWork_3.testCount}')elif(self.trdWork_3.is_workOK):self.edita3.setText(f'工作线程self.trdWork_3已完成全部计算，最终计算结果={self.trdWork_3.testCount}')def qtEndTimerID3(self):if(self.timerID3.isActive()):self.timerID3.stop()#点击按纽1的信号槽：开始线程1def start_worker_1(self):self.pushButton_1.setEnabled(False)self.pushButton_4.setEnabled(True)self.trd_manages.start_thread(self.trdWork_1)  #开始工作线程1self.trdWork_1.is_running=True#点击按纽2的信号槽：开始线程3+接收线程4def start_worker_2(self):self.pushButton_2.setEnabled(False)self.pushButton_5.setEnabled(True)self.trd_manages.start_thread(self.trdWork_2)  #开始工作线程2 #点击按纽3的信号槽：开始线程3,用于计算def start_worker_3(self):self.pushButton_3.setEnabled(False)self.pushButton_6.setEnabled(True)self.trd_manages.start_thread(self.trdWork_3)  #开始工作线程3self.startTime3=time.time()  #记录线程3从开始到计算完成用的时间self.edita3.setText('开始循环20000000次计算一复杂计算式，请等待。。。')#点击按纽4的信号槽：结束线程1def stop_worker_1(self):self.pushButton_1.setEnabled(True)self.pushButton_4.setEnabled(False)#self.trd_manages.stop_threadID(1)self.trd_manages.stop_thread(self.trdWork_1)#点击按纽5的信号槽：结束线程2def stop_worker_2(self):self.pushButton_2.setEnabled(True)self.pushButton_5.setEnabled(False)self.trd_manages.stop_thread(self.trdWork_2)    #点击按纽6的信号槽：结束线程5def stop_worker_3(self):self.pushButton_3.setEnabled(True)self.pushButton_6.setEnabled(False)self.trd_manages.stop_thread(self.trdWork_3)  #线程中直接调用主窗口句柄对象对应的方法：此方法不建议采用，可能频繁调用会造成运行错误 def threadToWindow(self,putID,reValue):pass
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#定义工作线程类
class trdWork():def __init__(self,ID,description,timeSleep=0.5):self.description=description   #线程名称self.ID=ID                     #线程ID号,同列表下标一致 self.testCount=0               #测试用自增1变量        print(description)self.is_workOK=False       #本线程工作是否全部完成self.is_running=True       #控制线程的循环体,为False时会退出循环体到run函数体尾部，表示本线程工作完成self.timeSleep=timeSleep   #为防系统卡顿，设置循环体中间隔休眠时间#线程工作函数,本函数执行到最后一行代码视作本线程工作完成def run(self):while self.is_running:self.testCount+=1if(self.testCount>100):self.testCount=0#print(f'工作线程ID={self.ID},run函数循环体内执行计数={self.testCount}\n')time.sleep(self.timeSleep)self.is_workOK=True #本工作线程已全部完成计算工作print(f'线程ID={self.ID}run函数体工作已全部完成')#停止线程def stop(self,bRust=True):if(not self.is_workOK):print(f'线程还未完成任务，如强行停止，可能会造成计算错误')if(bRust):self.is_running=Falseelse:if(bRust):self.is_running=False#定义工作线程类
class trdWork_03(trdWork):def __init__(self,ID,description,timeSleep=0.5):super().__init__(ID,description,timeSleep)#重载run，以实现另一种计算过程,重载后父类中的run不会再被调用def run(self):loopNum=20000000for i in range(loopNum):if(self.is_running):self.testCount+=sqrt(sqrt(sqrt(sqrt(i**1.23456789**0.975312468**0.05642317895412)*sin(i**0.123456789/pi)*sqrt(i**0.0123456789**0.13579**0.2468/pi))))else:print(f'线程{self.ID}被强行停止，但当前的计算工作还没有完成')self.is_workOK=Truereturn self.is_workOK=True #本工作线程已全部完成计算工作print(f'线程ID= {self.ID} run函数体工作已全部完成')#自定义计算用多线程管理类（每start_thread方法一次就会增加一个线程）
class trdManager():def __init__(self):self.dicthreads={}  #以字典方式记录各线程，其中字典key=ID#开始一个线程(本类每调用一次增加一个线程,可同ID号，会覆盖此ID线程)def start_thread(self,task):newthread=threading.Thread(target=task.run)ID=task.IDif(self.dicthreads.get(ID,None)!=None):print(f'多线程ID={ID}曾经被创建过或正在运行中。。。')raise customExcept(0)   #抛出异常self.dicthreads[ID]=(newthread,task)print(f'\n************新线程的self.ID={ID}************')newthread.start()#关闭指定ID号的线程    def stop_threadID(self,ID): trds=self.dicthreads.get(ID,None)curThread=trds[0]task=trds[1]if(curThread!=None):curThread.stop()task.join()print(f'\n线程ID={curThread.ID}被停止')#关闭指定的线程    def stop_thread(self,thread): for key in self.dicthreads:curThread=self.dicthreads[key][0]dask=self.dicthreads[key][1]if(thread==dask):thread.stop()dask.join()print(f'\n线程ID={curThread.ID}被停止')#得到指定名称的线程的IDdef getID(self,task):for key in self.dicthreads.values:pass#自定义异常类,在使用代码处如认为出现异常，用代码raise customExcept('自定义异常，ID=1',1) ,异常处thy:.... except customExcept as e: print(e.msg)
class customExcept(Exception):def __init__(self,msg,ID=0):self.msg=msgif(ID==0):self.msg='自定义异常1:多线程ID曾经被创建过或正在运行中。。。,新线程ID可能会同正在运行的线程ID号冲突'elif(ID==1):self.msg='自定义异常2'#########################################################################################app = QApplication([])mainWin = MainWindow()mainWin.show()app.exec()