PyQt5中多线程模块QThread使用方法的实现
本文主要讲解使用多线程模块QThread解决PyQt界面程序唉执行耗时操作时，程序卡顿出现的无响应以及界面输出无法实时显示的问题。用户使用工具过程中出现这些问题时会误以为程序出错，从而把程序关闭。这样，导致工具的用户使用体验不好。下面我们通过模拟上述出现的问题并讲述使用多线程QThread模块解决此类问题的方法。
PyQt程序卡顿和无法实时显示问题现象
使用PyQt界面程序，点击运行按钮后，程序在显示框中每秒打印1个数字。程序代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
import time
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
from QThread_Example_UI import Ui_Form
class MyMainForm(QMainWindow, Ui_Form):
def __init__(self, parent=None):
super(MyMainForm, self).__init__(parent)
self.setupUi(self)
self.runButton.clicked.connect(self.display)
def display(self):
for i in range(20):
time.sleep(1)
self.listWidget.addItem(str(i))
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
myWin = MyMainForm()
myWin.show()
sys.exit(app.exec_())
程序运行过程结果如下（点击Run按钮后界面出现 未响应 字样 ， 同时程序也没有出现每隔1秒打印1个数字，实际结果是循环结束后20个数字一同展示）：
问题分析
上述实现的GUI程序都是单线程运行，对于需要执行一个特别耗时的操作时就会出现该问题现象。要解决这种问题可以考虑使用多线程模块QThread。
多线程模块QThread基本原理
QThread是Qt的线程类中最核心的底层类。由于PyQt的的跨平台特性，QThread要隐藏所有与平台相关的代码 要使用的QThread开始一个线程，可以创建它的一个子类，然后覆盖其它QThread.run()函数。
class Thread(QThread):
def __init__(self):
super(Thread,self).__init__()
def run(self):
#
接下来创建一个新的线程
thread = Thread() thread.start()
可以看出，PyQt的线程使用非常简单，建立一个自定义的类（如Thread），自我继承自QThread ，并实现其run()方法即可。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()的函数，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()退出之后线程就基本结束了，QThread有started和finished信号，可以为这两个信号指定槽函数，在线程启动和结束之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时发射此信号。
QThread类中的常用方法
start()：启动线程
wait()：阻止线程，直到满足如下条件之一
（1）与此QThread对象关联的线程已完成执行（即从run返回时），如果线程完成执行，此函数返回True，如果线程尚未启动，也返回True
（2）等待时间的单位是毫秒，如果时间是ULONG_MAX（默认值?），则等待，永远不会超时(线程必须从run返回），如果等待超时，此函数将会返回False
sleep()：强制当前线程睡眠多少秒
QThread类中的常用信号
started： 在开始执行run函数之前，从相关线程发射此信号
finished：当程序完成业务逻辑时，从相关线程发射此信号
使用QThread重新实现程序解决问题
先继承QThread类并重新实现其中的run()函数，也就是说把耗时的操作放入run()函数中。代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys
import time
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
from QThread_Example_UI import Ui_Form
class MyMainForm(QMainWindow, Ui_Form):
def __init__(self, parent=None):
super(MyMainForm, self).__init__(parent)
self.setupUi(self)
# 实例化线程对象
self.work = WorkThread()
self.runButton.clicked.connect(self.execute)
def execute(self):
# 启动线程
self.work.start()
# 线程自定义信号连接的槽函数
self.work.trigger.connect(self.display)
def display(self,str):
# 由于自定义信号时自动传递一个字符串参数，所以在这个槽函数中要接受一个参数
self.listWidget.addItem(str)
class WorkThread(QThread):
# 自定义信号对象。参数str就代表这个信号可以传一个字符串
trigger = pyqtSignal(str)
def __int__(self):
# 初始化函数
super(WorkThread, self).__init__()
def run(self):
#重写线程执行的run函数
#触发自定义信号
for i in range(20):
time.sleep(1)
# 通过自定义信号把待显示的字符串传递给槽函数
self.trigger.emit(str(i))
if __name__ == "__main__":
app = QApplication(sys.argv)
myWin = MyMainForm()
myWin.show()
sys.exit(app.exec_())
程序运行结果如下（实现了每隔1秒打印1个数字）：
小结
如果你实现的工具需要执行特别耗时的操作，可以参考使用本文多线程QThread处理方法实现。当然，工具实际实现过程中的场景会比这复杂。比如，你的输出并不是有固定时间间隔输出的文本框，可以尝试使用多次self.trigger.emit(str)方法进行操作。
附录
1、使用pyuic5转换界面.ui程序后的QThread_Example_UI.py代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
class Ui_Form(object):
def setupUi(self, Form):
Form.setObjectName("Form")
Form.resize(498, 331)
self.runButton = QtWidgets.QPushButton(Form)
self.runButton.setGeometry(QtCore.QRect(190, 30, 75, 23))
self.runButton.setObjectName("runButton")
self.listWidget = QtWidgets.QListWidget(Form)
self.listWidget.setGeometry(QtCore.QRect(30, 70, 431, 192))
self.listWidget.setObjectName("listWidget")
self.retranslateUi(Form)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)
def retranslateUi(self, Form):
_translate = QtCore.QCoreApplication.translate
Form.setWindowTitle(_translate("Form", "Qthread Example"))
self.runButton.setText(_translate("Form", "Run"))
2、Qtdesigner设计的界面源程序代码QThread_Example_UI.ui如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <ui version="4.0"> <class>Form</class> <widget class="QWidget" name="Form"> <property name="geometry"> <rect> <x>0</x> <y>0</y> <width>498</width> <height>331</height> </rect> </property> <property name="windowTitle"> <string>Qthread Example</string> </property> <widget class="QPushButton" name="runButton"> <property name="geometry"> <rect> <x>190</x> <y>30</y> <width>75</width> <height>23</height> </rect> </property> <property name="text"> <string>Run</string> </property> </widget> <widget class="QListWidget" name="listWidget"> <property name="geometry"> <rect> <x>30</x> <y>70</y> <width>431</width> <height>192</height> </rect> </property> </widget> </widget> <resources/> <connections/> </ui>
