QT-多线程、线程池的使用

在进行桌面应用程序开发的时候，假设应用程序在某些情况下需要处理比较复杂的逻辑，如果只有一个线程去处理，就会导致窗口卡顿，无法处理用户的相关操作。这种情况下就需要使用多线程，其中一个线程处理窗口事件，其他线程进行逻辑运算，多个线程各司其职，不仅可以提高用户体验，还可以提升程序的执行效率。

在 qt 中使用了多线程，有些事项是需要额外注意的:

默认的线程在Qt中称之为窗口线程，也叫主线程，负责窗口事件处理或者窗口控件数据的更新
子线程负责后台的业务逻辑处理，子线程中不能对窗口对象做任何操作，这些事情需要交给窗口线程处理
主线程和子线程之间如果要进行数据的传递，则需要使用Qt中的信号槽机制

一、QT多线程实现方法（1）- 基于QThread

创建subThread线程类，继承QThread类
重写父类的run()方法，即具体要执行的任务
主线程中创建子线程对象，调用start()方法启动子线程

二、QT多线程实现方法（2）- 基于QObject

创建工作类，继承QObject类
添加一个公共的成员函数，函数体就是子线程要执行的业务逻辑（后面把这个任务函数作为槽函数使用）
主线程中创建子线程对象
创建工作类对象（注意不能给他指定父对象）
将工作类对象移动到创建的子线程的对象中，需要调用QObject的moveToThread()方法
启动子线程，调用start()方法，但此时线程虽然启动了，但移动到线程中的对象没有工作
调用工作类对象的工作函数，让这个函数执行业务

第二种方法更灵活，一个工作类可以有多个工作函数，多个工作对象也可以移动到同一个子线程中，可以人为控制指定线程执行指定任务。在第一种方法中，如果run函数需要传入的数据，可以通过信号槽机制+成员变量的形式实现接收，工作函数run函数是不能直接传入参数的；而在第二种方法中，工作函数是可以有参数的，可以通过信号槽机制直接传入数据，而不用再定义成员变量。
第一种方法简单，只需要书写线程类，重写run函数，然后在主线程中创建子线程对象，通过这个子线程对象调用start方法工作。弊端就是，如果需求、任务足够多，写入到run函数中，判定就复杂，run函数也越臃肿，因此在任务简单、少的情况下使用第一种方法

需要注意的一个点，使用connect(发出者，信号，接收者，处理函数)时，

connect(gen,&Generate::sendArray,bubble,&BubbleSort::working);
connect(gen,&Generate::sendArray,quick,&QuickSort::working);
//上下两种是不一样的，下面变成了在主线程里处理，因为bubble对象移动到了子线程里，
//所以bubble->working()也是在子线程下执行的
connect(gen,&Generate::sendArray,this,[=](QVector<int> list){
	bubble->working();
	quick->working();
});

三、线程资源释放

创建子线程对象时指定父对象，这样Qt就会自动回收这些资源，按照QT的内存回收机制，第一个是指定的父对象得是QObejct类的子类或者间接子类，第二个就是创建对象时必须指定父对象，父对象析构的时候会根据对象树先析构子对象
第二种方式在当前窗口类的析构函数中释放掉这些资源，就是手动析构。当然写的程序有时候析构函数是访问不到哪些子线程对象的，如果不想把这些子线程对象设置为窗口类的成员变量，那我们还可以通过信号-槽的机制来回收这些资源，窗口关闭时发出destroed的信号，这里利用信号槽，收到这个信号时释放掉子线程对象、任务对象的资源

    connect(this, &MainWindow::destroyed, this, [=]()
    {
        t1->quit();
        t1->wait();
        t1->deleteLater();
        
        t2->quit();
        t2->wait();
        t2->deleteLater();
        
        t3->quit();
        t3->wait();
        t3->deleteLater();
        
        gen->deleteLater();  // delete t1;
        bubble->deleteLater();
        quick->deleteLater();
    });

四、线程池

Qt提供了QThreadPool线程池类，然后有一列的API

// 在每个Qt应用程序中都有一个全局的线程池对象, 通过这个函数直接访问这个对象
static QThreadPool * QThreadPool::globalInstance();
//调用start方法，把任务封装成QRunnable 对象，扔给线程池，线程池下的空闲线程就会帮我们处理对应任务
//QRunnable * runnable 任务的类型，QRunnable 主要是run函数和设置释放自动析构的API
//priority 优先级
void QThreadPool::start(QRunnable * runnable, int priority = 0);

先创建一个要添加到线程池中的任务类，继承QObject（可以使用信号槽机制）、QRunnable
重写run 方法（继承Qthread的run是protected，而QRunnable 的run是public），里面就是执行任务，另外还需要在构造函数里设置自动析构
主函数中创建任务对象，调用QThreadPool::globalInstance()->start(task)执行任务;