QMetaObject::invokeMethod与QThreadPool线程池使用

QMetaObject::invokeMethod:用于通过元对象系统调用对象的方法(元对象系统允许在运行时动态地调用方法、访问属性、连接信号和槽等)

  • 以下条件需要满足才能使用元对象系统
  1. 类必须是QObject或其子类:只有继承自QObject或其子类的类才能使用元对象系统。QObject提供了元对象系统的支持。

  2. 类需使用Q_OBJECT宏进行声明:在类的声明中,使用Q_OBJECT宏来告知元对象编译器生成相应的元对象代码。这个宏会自动地为类添加元对象相关的属性和函数。

  3. 类需要在MOC(元对象编译器)中进行处理:MOC是Qt的元对象编译器,它会解析包含了Q_OBJECT宏的源文件,并生成相应的元对象代码。在构建过程中,MOC会将源文件转换为一个额外的C++文件,并与其他代码一起编译。(没看懂,有没有大佬可以交流一下?)

  • 函数签名:static bool QMetaObject::invokeMethod(QObject *object, const char *method, Qt::ConnectionType type, QGenericReturnArgument ret, QGenericArgument val0 = QGenericArgument(Q_NULLPTR), QGenericArgument val1 = QGenericArgument(), ...)
  • 作用:在运行时调用指定对象的指定成员函数
  • 参数解释
    • object:要调用方法的对象指针
    • method:要调用的方法的名称,以字符串形式传入
    • type:连接类型,用于指定方法调用的连接方式
    • ret:返回参数
    • val0, val1, ...:方法的参数列表

 type不写则默认为Qt::AutoConnection,ret不填则无法获取返回参数

QMetaObject::invokeMethod的使用方法示例: 

QMetaObject::invokeMethod(receiver, "customSlot", Qt::DirectConnection, Q_RETURN_ARG(int, result), Q_ARG(int, value));

Qt::ConnectionType说明:

  1. Qt::DirectConnection:

    • 直接连接,当信号发射时,槽函数会立即被调用,且在发射信号的线程上执行。
    • 适用于信号与槽在同一线程中的情况,能够实现同步调用。
  2. Qt::QueuedConnection:

    • 队列连接,当信号发射时,槽函数会被放入接收对象所在线程的事件队列尾部,等待事件循环处理。
    • 适用于跨线程的信号与槽连接,能够实现异步调用。
  3. Qt::BlockingQueuedConnection:

    • 阻塞队列连接,类似于Qt::QueuedConnection,但发送者会阻塞当前线程直到槽函数被调用完成,在同一线程中使用这种连接类型将导致死锁。
    • 适用于需要等待槽函数执行结果的情况。
  4. Qt::AutoConnection:

    • 自动连接,Qt会根据信号发送者和接收者的线程自动选择合适的连接类型。
    • 如果信号发送者和接收者在同一线程,则使用Qt::DirectConnection,否则使用Qt::QueuedConnection。

使用QMetaObject::invokeMethod和QThreadPool线程池:实现在一个单独的线程中执行耗时任务,并在完成后异步调用槽函数,以便在主线程中更新界面的显示

auto todo = [this](){  //todo耗时操作 ....

QMetaObject::invokeMethod(this, "updateUi"); };//当前对象的成员方法updateUi()

QThreadPool::globalInstance()->start(todo);

注:

1.在QT6中QThreadPool::globalInstance()->start(std::function<void()>);的参数可以是std::function<void()>

2.std::function 是 C++11 引入的一个重要特性,它是一个通用的函数封装器,可以用来存储、复制和调用任何可调用对象(函数、函数指针、成员函数指针、lambda 表达式等)

3.因此可以把原本QRunnable任务类中run()函数内部的实现直接写到lambda函数中;

  1. Lambda表达式:

    auto todo = [this](){ ... } 表示创建了一个匿名函数,其中 [this] 捕获了当前对象的引用,允许在Lambda函数中访问当前对象的成员变量和方法,若引用局部变量需要添加到[ ]中。
  2. 提交任务给线程池执行:

    最后一行 QThreadPool::globalInstance()->start(todo); 将创建的任务todo提交给全局的线程池进行执行。

class CustomSysmodel : public QFileSystemModel { Q_OBJECT public: CustomSysmodel(QWidget *parent = Q_NULLPTR) : QFileSystemModel(parent) , m_limit(100) , m_timer(new QTimer(this))//m_timer 使用 this 作为其父对象创建的,在 CustomSysmodel 对象被删除时自动删除(不确定) { connect(m_timer, &QTimer::timeout, this, &CustomSysmodel::loadMoreFiles);//直接在构造函数中植入计时器 m_timer->setInterval(2000); } void CustomSysmodel::fetchFiles(const QString &path) { emit started(); QThread *thread = new QThread; //**********************需要释放空间 FileSystemWorker *worker = new FileSystemWorker; worker->moveToThread(thread); connect(thread, &QThread::started, worker, this, worker, path { worker->fetchFiles(path); }); connect(worker, &FileSystemWorker::fileFound, this, &CustomSysmodel::fileFound); connect(worker, &FileSystemWorker::finished, thread, &QThread::quit); connect(worker, &FileSystemWorker::finished, worker, &FileSystemWorker::deleteLater); connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater); connect(worker, &FileSystemWorker::finished, this, &CustomSysmodel::finished); thread->start();//启动线程 QMetaObject::invokeMethod(thread, "wait", Qt::QueuedConnection);//另一种写法,还是不能边构建model边描画 delete thread; delete worker; } } class FileSystemWorker : public QObject { Q_OBJECT public: FileSystemWorker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {} public slots: void fetchFiles(const QString &path) { QFileInfoList files = QDir(path).entryInfoList(QDir::Files); foreach (const QFileInfo &fileInfo, files) { cout<<"xianc"<<endl; emit fileFound(fileInfo.absoluteFilePath()); } } signals: void started(); void finished(); void fileFound(const QString &filePath); }; 如上述代码所示:qtreeview使用继承自Qfilesystemmodel的自定义模型,想要实现单独线程读取文件,再发送给主线程,目的是为了访问百万级文件时,可以流畅访问。 但现在只有全部加载完主线程才能运行,分析原因,给出完整的修改方案
05-31
问题分析: 当前的实现方式是在主线程中构建了一个新的线程,然后在新线程中执行文件读取操作。但是,在主线程中调用 `fetchFiles` 函数时,会直接启动新线程进行文件读取操作,而不是等待用户在界面上操作后再触发。这样会导致主界面在文件读取的过程中处于卡顿状态,用户体验不好。 解决方案: 1. 将 `fetchFiles` 函数改为槽函数,并在其中添加 `QRunnable` 对象,使用 `QThreadPool` 进行调度,避免直接使用线程。 2. 在 `CustomSysmodel` 类中添加一个成员变量 `QThreadPool* m_threadPool`,用于管理线程池。 3. 在 `CustomSysmodel` 的构造函数中,初始化 `m_threadPool` 成员变量。 4. 将 `FileSystemWorker` 类中的 `fetchFiles` 函数改为 `run` 函数,并继承 `QRunnable` 类。 5. 修改 `CustomSysmodel` 中的 `fetchFiles` 槽函数的实现,使用 `QThreadPool` 来调度 `FileSystemWorker` 对象的执行。 修改后的代码如下: ```cpp class CustomSysmodel : public QFileSystemModel { Q_OBJECT public: CustomSysmodel(QWidget *parent = Q_NULLPTR) : QFileSystemModel(parent), m_limit(100), m_timer(new QTimer(this)), m_threadPool(new QThreadPool(this)) { connect(m_timer, &QTimer::timeout, this, &CustomSysmodel::loadMoreFiles); m_timer->setInterval(2000); } public slots: void fetchFiles(const QString &path) { emit started(); FileSystemWorker* worker = new FileSystemWorker; connect(worker, &FileSystemWorker::fileFound, this, &CustomSysmodel::fileFound); connect(worker, &FileSystemWorker::finished, this, &CustomSysmodel::finished); worker->setPath(path); m_threadPool->start(worker); } private: int m_limit; QTimer *m_timer; QThreadPool *m_threadPool; }; class FileSystemWorker : public QObject, public QRunnable { Q_OBJECT public: FileSystemWorker(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {} void setPath(const QString& path) { m_path = path; } void run() override { QFileInfoList files = QDir(m_path).entryInfoList(QDir::Files); foreach (const QFileInfo &fileInfo, files) { emit fileFound(fileInfo.absoluteFilePath()); } emit finished(); } signals: void started(); void finished(); void fileFound(const QString &filePath); private: QString m_path; }; ``` 这样,我们就将文件读取操作放入了线程池中进行调度,避免了主线程的卡顿。同时使用 `QRunnable` 代替了直接使用线程,使得代码更加简洁易读。
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