Qt多线程编程（一）入门篇

多线程（multithreading），是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多于一个线程，进而提升整体处理性能。具有这种能力的系统包括对称多处理机、多核心处理器以及芯片级多处理或同时多线程处理器。在一个程序中，这些独立运行的程序片段叫作“线程”（Thread），利用它编程的概念就叫作“多线程处理”。

如今具有多核多线程的CPU处理器已经不罕见，例如2021年Inter推出的11700k处理器具有8个核心，支持16个线程同时并行运作，协调地完成任务的处理。在此基础上，为了更加注重程序的实时性能和计算处理的能力，在程序设计时一般采用多线程等并行处理的方法进行优化。多线程就是把操作系统中的这种并发执行机制原理运用在一个程序中，把一个程序划分为若干个子任务，多个子任务并发执行，每一个任务就是一个线程。例如，对一个文件在同一时间段内进行读取和写入；在不阻塞主线程UI显示的情况下完成后台的数据处理；餐馆运营时，多人够买套菜时套餐数量的实时维护等。

了解了多线程是什么和一些简单的使用场景后，下面介绍一些有关多线程编程的概念。

1、进程：进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集上的一次动态执行的过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是应用程序运行的载体。进程是一种抽象的概念，从来没有统一的标准定义。进程一般由程序，数据集合和进程控制块三部分组成。

2、线程：在早期的操作系统中并没有线程的概念，进程是拥有资源和独立运行的最小单位，也是程序执行的最小单位。

3、并发执行：一次可以执行多个任务，但不是同时执行，比如烧水、泡茶、喝茶。

4、并行执行：一次可以同时执行多个任务，比如左手画圆的同事，右手画方。

5、线程竞争：同一时间内，多个线程访问共享或能够同时拥有的公共资源，且至少有一个线程需要更改该资源的内部数据时，此时就发生了线程之间的竞争。

6、线程阻塞：在发生线程竞争的基础上，某个线程获取到了公共资源，同时在对该资源操作的时间段内加锁，只允许它自己拥有对该资源访问、修改的权利，这个时间段内的除它之外的线程都会被阻塞。

7、线程死锁：两个或两个以上的线程，互相持有对方的资源，且同时加锁不释放，此时就发生了线程的死锁。例如：线程一获取到锁一，等锁二释放后继续运行；线程二获取到锁二，等锁一释放后继续运行，这样就容易发生死锁。

8、线程同步：即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作，其他线程才能对该内存地址进行操作，而其他线程又处于等待状态。

二、为什么要使用多线程进行开发

1、提高处理效率

假设你的工程需要读取数据库的表，数据库表有100张，普通的单线程执行读取100张表中的数据花费的时间为100s（假设每张表读取耗时1s）。如果此时启动10个线程，每个线程依次分别读取10张表的数据，且同时执行，那么读取100张表的数据花费的时间仅需要10s，缩短了90%的时间，极大地提升了数据处理的效率。

2、软件运行更加流畅

假设你的工程是一个股票分析软件，左侧窗口需要实时请求当前价格并在图表中显示，右侧窗口支持股票的买入卖出。若使用一个线程进行处理，当线程在更新左侧图标时，我们就无法使用右侧窗口的买入卖出功能，甚至无法响应其他UI接口，同理，我们买入卖出的时候也可能阻塞UI。如果股票分析软件的UI是主线程，左侧窗口的试试价格显示开一个线程，右侧的买入卖出开一个线程，此时在进行操作时就不存在互相影响的情况，也不会导致UI界面卡死。