Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)

目录

1、QTimer计时器类

2、QThread多线程类

3、事件处理类


一般情况下,应用程序都是单线程运行的,但是对于GUI程序来说,单线程有时候满足不了需求。例如,如果需要执行一个特别耗时的操作,在执行过程中整个程序就会卡顿,效果就非常不理想或者Windows系统也认为程序运行出错,自动关闭了程序。要解决这种问题就涉及多线程的知识。

一般来说,多线程技术涉及三种方法,其中第一种是使用计时器模块QTimer;第二种是使用多线程模块QThread;最后是使用事件处理的功能。

1、QTimer计时器类

如果要在应用程序中周期性地进行某项操作,比如周期性地检测主机的CPU值,则需要用到QTimer(定时器),QTimer类提供了重复的和单次的定时器。要使用定时器,需要先创建一个QTimer实例,将其timeout信号连接到相应的槽,并调用start()。然后,定时器会以恒定的间隔发出timeout信号。

当窗口控件收到timeout信号后,它就会停止这个定时器。这是在图形用户界面中实现复杂工作的一个典型方法,随着技术的进步,多线程在越来越多的平台上被使用,最终QTimer对象会被线程所替代。

QTimer类中的常用方法如下表所示:

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第1张图片

QTimer类中的常用信号如下表所示: 

通过一个示例,了解QTimer计时器类的使用方法,效果如下所示:

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第2张图片

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第3张图片

示例中,初始化一个定时器,把定时器的timeout信号与showTime()槽函数连接起来。使用连接的槽函数显示当前时间,并在标签上显示系统现在的时间。单击“开始"按钮,启动定时器,并使"开始"按钮失效。单击“结束"按钮,停止定时器,并使“结束"按钮失效。

实现代码如下所示:

from PyQt5.QtWidgets import QWidget,  QPushButton ,  QApplication ,QListWidget,  QGridLayout , QLabel
from PyQt5.QtCore import QTimer ,QDateTime
import sys 

class WinForm(QWidget):  
	
	def __init__(self,parent=None): 
		super(WinForm,self).__init__(parent) 
		self.setWindowTitle("QTimer demo")
		self.listFile= QListWidget() 
		self.label = QLabel('显示当前时间')
		self.startBtn = QPushButton('开始') 
		self.endBtn = QPushButton('结束') 
		layout = QGridLayout(self) 

        # 初始化一个定时器
		self.timer = QTimer(self)
        # showTime()方法
		self.timer.timeout.connect(self.showTime)
		
		layout.addWidget(self.label,0,0,1,2)   
		layout.addWidget(self.startBtn,1,0) 
		layout.addWidget(self.endBtn,1,1) 		
		
		self.startBtn.clicked.connect( self.startTimer) 
		self.endBtn.clicked.connect( self.endTimer) 
				
		self.setLayout(layout)   
		
	def showTime(self): 
		# 获取系统现在的时间
		time = QDateTime.currentDateTime() 
		# 设置系统时间显示格式
		timeDisplay = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss dddd");
		# 在标签上显示时间
		self.label.setText( timeDisplay ) 

	def startTimer(self): 
        # 设置计时间隔并启动
		self.timer.start(1000)
		self.startBtn.setEnabled(False)
		self.endBtn.setEnabled(True)

	def endTimer(self): 
		self.timer.stop()
		self.startBtn.setEnabled(True)
		self.endBtn.setEnabled(False)
		
if __name__ == "__main__":  
	app = QApplication(sys.argv)  
	form = WinForm()  
	form.show()  
	sys.exit(app.exec_())

2、QThread多线程类

QThread是Qt线程类中最核心的底层类,由于PyQt的跨平台特性,QThread要隐藏所有与平台相关的代码。

在使用线程时可以直接得到Thread实例,调用其start()函数即可启动线程。线程启动之后,会自动调用其实现的run方法,该方法就是线程的执行函数。

业务的线程任务就写在run()函数中,当run()退出之后线程基本就结束了。QThread有started和finished信号,可以为这两个信号指定槽函数,在线程启动和结束时执行一段代码进行资源的初始化和释放操作。更灵活的使用方法是,在自定义的QThread实例中自定义信号,并将信号连接到指定的槽函数,当满足一定的业务条件后发射此信号。

QThread类中的常用方法如下表所示:

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第4张图片

QThread类中的常用信号如下表所示: 

通过一个示例,了解QThread多线程类的使用方法,效果如下所示:

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第5张图片

示例中,在主界面中有一个用于显示时间的LCD数字面板,还有一个用于启动任务的按钮。用户单击"测试"按钮后,将开始一次非常耗时的计算(在程序中用一个2000 000 000次的循环来模拟这次非常耗时的工作,在真实的程序中可能是一个网络下载操作,从网络上下载一个很大的视频文件),同时LCD数字面板开始显示所用的毫秒数,并通过一个计时器进行更新。但是单击”测试“按钮后可见窗口卡死无法操作。此时在PyQt中所有的窗口都在UI主线程中(就是执行了QApplication.exec()的线程),在这个线程中执行耗时的操作会阻塞UI线程,从而让窗口停止响应。如果窗口长时间没有响应,则会影响用户体验,更严重的会导致程序崩溃。所以,为了避免出现这样的问题,要使用QThread开启一个新的线程,在这个线程中完成耗时的操作。

实现代码如下所示:

import sys
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtWidgets import *
    
global sec
sec=0

class WorkThread(QThread):
	trigger = pyqtSignal()
	def __int__(self):
		super(WorkThread,self).__init__()

	def run(self):
		for i in range(2000000000):
			pass
		
		# 循环完毕后发出信号		
		self.trigger.emit()        

def countTime():
	global  sec
	sec += 1
	# LED显示数字+1
	lcdNumber.display(sec)          

def work():
	# 计时器每秒计数
	timer.start(1000)   
	# 计时开始	
	workThread.start()       
	# 当获得循环完毕的信号时,停止计数	
	workThread.trigger.connect(timeStop)  

def timeStop():
	timer.stop()
	print("运行结束用时",lcdNumber.value())
	global sec
	sec=0

if __name__ == "__main__":  	
	app = QApplication(sys.argv) 
	top = QWidget()
	top.resize(300,120)
    
	# 垂直布局类QVBoxLayout
	layout = QVBoxLayout(top) 
    # 加个显示屏    
	lcdNumber = QLCDNumber()             
	layout.addWidget(lcdNumber)
	button = QPushButton("测试")
	layout.addWidget(button)

	timer = QTimer()
	workThread = WorkThread()

	button.clicked.connect(work)
    # 每次计时结束,触发 countTime
	timer.timeout.connect(countTime)      

	top.show()
	sys.exit(app.exec_())

3、事件处理类

PyQt为事件处理提供了两种机制:高级的信号与槽机制以及低级的事件处理程序。本篇文博只介绍低级的事件处理程序即:processEvents()函数的使用方法,它的作用是处理事件,简单地说,就是刷新页面。

对于执行很耗时的程序来说,由于PyQt需要等待程序执行完毕才能进行下一步,这个过程表现在界面上就是卡顿。而如果在执行这个耗时程序时不断地运行
QApplication.processEvents(),那么就可以实现一边执行耗时程序,一边刷新页面的功能,给人的感觉就是程序运行很流畅。

因此QApplication.processEvents()的使用方法就是,在主函数执行耗时操作的地方,加入QApplication.processEvents()。

通过一个示例,了解事件处理类的使用方法,效果如下所示:

Python Qt GUI设计:QTimer计时器类、QThread多线程类和事件处理类(基础篇—8)_第6张图片

实现代码如下所示:

from PyQt5.QtWidgets import QWidget,  QPushButton ,  QApplication ,QListWidget,  QGridLayout 
import sys 
import time

class WinForm(QWidget):  
	
	def __init__(self,parent=None): 
		super(WinForm,self).__init__(parent) 
		self.setWindowTitle("实时刷新界面例子")        
		self.listFile= QListWidget() 
		self.btnStart = QPushButton('开始') 
		layout = QGridLayout(self) 
		layout.addWidget(self.listFile,0,0,1,2) 
		layout.addWidget(self.btnStart,1,1) 
		self.btnStart.clicked.connect( self.slotAdd) 
		self.setLayout(layout)   
		
	def slotAdd(self): 
		for n in range(10): 
			str_n='File index {0}'.format(n) 
			self.listFile.addItem(str_n) 
			QApplication.processEvents() 
			time.sleep(1) 
		
if __name__ == "__main__":  
	app = QApplication(sys.argv)  
	form = WinForm()  
	form.show()  
	sys.exit(app.exec_())

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