保持Qt GUI响应的几种方法

最开始使用Qt时就遇到过QT Gui失去响应的问题，我是用多线程的方式解决的，然而一般来讲，多线程是会下降程序的运行速度。

以后，在使用QSqlQuery::execBatch()函数时，Qt Gui 又失去响应，虽然多线程能够解决，可是若是能用单线程很好解决的，最好不要用到多线程，由于多线程不只容易拖慢程序的速度，编程及维护的难度也更大，能用简单方法解决的，就不要用复杂的方法。

因而我再次搜索资料，指望在解决方案的选择与解决步骤上，可以获得一个全面而又细致的总结。

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Witold Wysota 的文章https://doc.qt.io/archives/qq/qq27-responsive-guis.html#performinglongoperations 总结的很是不错。

Jason Lee的翻译： http://blog.csdn.net/jasonblog/article/details/5568589

因此本文是在此文基础上的部分翻译、理解与二次总结。总之，有删减，有补充，因此没写 '转' 字。

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1、问题的来源与分析

     首先，咱们要知道 “为何Qt Gui 会中止响应？”。简明扼要的说就是：长时间的密集处理或等待阻塞了Qt的事件循环，应用程序不能响应来自窗口系统的事件请求（《C++ Gui Qt4》 P135中有描述）。   那么多长算长呢？一秒钟算长，两秒钟太长。

     其次，“ 何种情形下会发生该问题？ ”。可分为两种情形：

     第一，长时间按顺序执行的密集运算，所有计算结束后才能继续执行，如快速傅立叶变换。

     第二，“ 触发 ”了某项操做，该操做完成后才能进行“ 下一步 ”， 因此这里描述的是异步操做，如保存文件操做，服务器等待链接、网络下载等。详细见附注（1）.

     私觉得两种情形并没有明显的概念上的区分，本质是同样的，但两种情形有不一样的处理方法，特别是第二种情形， 在Qt框架下 ，用Qt的信号和槽机制每每能够解决阻塞问题，如QTcpServer::newConnection信号通知链接的到来，QIODevice::bytesWritten()与 QIODevice::readyRead()通知文件的读写，它们都是以非阻塞的形式实现相关功能的利器。 而第一种情形，不只全部的事件循环中止了，信号和槽也暂时被忽视。咱们将针对以上两种情形寻找解决方案。

     最后，咱们考虑是否能够把这个形成 Qt Gui 中止响应的罪魁祸首大卸八块，即把他拆分红一个个小块，若是能够拆分，那么每块之间是依赖仍是独立，若是独立那问题好办，放在不一样的位置独立运做，不然，咱们只能同步的执行，而最差的结果是——根本没法拆分！！

     总之，考虑以上信息差别，执行不一样的解决方案。

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2、解决方案

Manual event processing（人工执行事件）

     保持事件循环有一种最基本的方法——让程序去处理 悬挂事件好了 ，处理完了再回来继续个人后续运算，要作到这一点，就要在个人运算代码中间加上处理事件的代码，这句代码就是 QCoreApplication::processEvents();，只要该句代码可以周期性的被执行，就能保持Qt Gui的响应。

//代码来源于上述连接所指向文章

for (int i = 3; i <= sqrt(x) && isPrime; i += 2) {
        label->setText(tr("Checking %1...").arg(i));
        if (x % i == 0)
            isPrime = false;
        QCoreApplication::processEvents();
        if (!pushButton->isChecked()) {
            label->setText(tr("Aborted"));
            return;
        } 

    }

部分翻译（略）——可查看 Jason Lee的翻译

     该方案除了 具备Witold Wysota文中 所提到缺点以外，《C++ Gui Qt4》P135中还提到，用户可能会在应用程序还在执行某种操做时，或者关闭了主窗口，或者经过界面再次触发相同操做，这样就会产生不可预料的后果，如 一个保存文件对话框，用户单击save按钮后，程序开始磁盘文件的写入操做，该操做还未完成时，用户再次单击了关闭按钮，或者再次单击save按钮。书中给出的解决办法是将 qApp->processEvents（）替换为qApp-> processEvents（QEventLoop::ExcludeUserInputEvents）,以告诉Qt忽略鼠标事件和键盘事件。

 

Using a Worker Thread（使用任务线程）

     翻译（略）—— Jason Lee的翻译

除了 Witold Wysota 文中所说的从新实现QThread类以外，还可使用QObject::moveToThread(QThread *thread)函数，将

进行复杂运算的对象移入子线程中运行，前提是子线程不可以有父对象，不然没法移入子线程。示例以下：

QThread *thread = new QThread(this); 
MyComputation *computation = new  MyComputation();//负责密集运算的对象 
computation->moveToThread(thread); 
connect(thread, SIGNAL(started()), computation ,SLOT( compute()) ); //compute()为computation的运算函数 
thread->start();

需注意的是，将 computation 对象移入子线程后， 依旧不可直接调用  computation 对象 compute()函，应该调用线程对象的start()函数，发出started()信号触发 computation 对象的运算操做，不然依旧会阻塞主线程。

 

Waiting in a Local Event Loop（在本地事件循环中等待）

翻译（略）—— Jason Lee的翻译

注解：如文章开头所说，“等待异步事件完成”，也就是说这种方法是针对异步事件而设计的，异步事件执行过程当中会不断发送信号，咱们根据该信号决定程序接下来的行为，包括人工执行事件。而  Manual event processing 适用于顺序执行的操做 。

 

Solving a Problem Step by Step（分步骤解决问题）

翻译（略）

如前文所说，若是一个复杂操做能够拆分为独立的子操做，那么拆分应该是最好的解决办法。至于如何拆分，能够经过阅读《重构》这本书来学习。

 

Parallel Programming
翻译（略）

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3、总结

     前面我提到过，我是用queryBatch()函数致使了Qt Gui没法响应的，最后我选择了 Using a Worker Thread这种方法。queryBatch（）是一个操做数据库的批处理函数，很是便利，但它是顺序执行的，我没法用异步方式来处理它，函数内部是不可见的，也没法人工执行事件或者拆分，最后只能使用子线程来执行它了，这就是为便利所付出的代价吧。不一样状况有不一样的解决方案，认清本身的问题很重要。

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4、附注

（1） “ 触发 ”了某项操做，该操做完成后才能进行“ 下一步 ”，但实际上对于“触发”这个行为自己而言，它的职责已经完成了，而

“下一步”指的是某个功能执行中的“下一步”，固然也多是编程语境下的“ 下一步 ”，即下一条语句， 因此这里描述的是异步操做，如保存文件操做，服务器等待链接、网络下载等。

     举个栗子， 建立了QTcpServer对象并调用listen() 函数监听链接，这时若是调用QTcpServer::waitForNewConnection(...)函数，就会阻塞程序的运行，直到链接到来函数才能返回，进而执行下一句。这里，listen()函数“ 触发 ”了监听行为， “ 下一步 ”与网络链接相关的动做要等链接到来后才能执行，而 QTcpServer::waitForNewConnection(...)则做为咱们是否执行下一步的判断标准，只不过这里用的是阻塞的方式；对于异步操做，也能够用非阻塞的方式解决，Qt的信号和槽机制就能很好的解决，如咱们能够接收newConnection()信号判断链接是否到来，而没必要将程序阻塞在那。