1.QWaitCondition介绍

QWaitCondition 用于多线程的同步，一个线程调用QWaitCondition::wait() 阻塞等待，直到另一个线程调用QWaitCondition::wake() 唤醒才继续往下执行

QWaitCondition常用函数如下所示:

bool QWaitCondition::wait(QMutex *lockedMutex, QDeadlineTimer deadline = QDeadlineTimer(QDeadlineTimer::Forever));
//释放lockedMutex并等待一个等待条件。
//如果lockedMutex未处于锁定状态，则行为为undefined。直到满足以下任一条件：
//1.另一个线程使用wakeOne () 或wakeAll () 发出信号。在这种情况下，此函数将返回 true。
//2.已达到deadline参数期限给定的最后期限,默认为QDeadlineTimer::Forever,那么等待将永远不会超时（必须发出信号wakeOne或者wakeAll）,如果等待超时，此函数将返回 false。
 
 
 
 
void QWaitCondition::wakeAll()
//唤醒所有调用wait()进行等待的线程。线程被唤醒的顺序取决于操作系统的调度策略，无法控制或预测。
 
void QWaitCondition::wakeOne()
//随机唤醒一个调用wait()进行等待的线程。被唤醒的线程取决于操作系统的调度策略，无法控制或预测。

2.官方示例

假如我们有3个子线程,run函数下执行:

while(1) {
    mutex.lock();                   // mutex是一个全局共享互斥量
    btnPressed.wait(&mutex);        // btnPressed 为 QWaitCondition
    do_something();
    mutex.unlock();
}

主界面有一个按键,当按下的时候就会激活3个子线程做相关事情操作,代码如下所示:

onClicked() {
    btnPressed.wakeAll();        // 唤醒所有线程
}
 

 示例如下所示,头文件:

extern QMutex mutex;
extern QWaitCondition btnPressed;
 
class Thread : public QThread
{
    Q_OBJECT
protected:
    void run() override{
        while(1) {
            mutex.lock();
            qDebug()<<"进入等待"<<_delayMs;
            btnPressed.wait(&mutex);
            qDebug()<<"已唤醒  进入延时"<<_delayMs;
            msleep(_delayMs);
            mutex.unlock();
 
        }
    }
public:
    Thread(int delayMs, QObject *parent = nullptr) : QThread(parent), _delayMs(delayMs)
    { };
 
private:
    int _delayMs;
};
 
 
 
class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();
 
private slots:
    void on_pushButton_clicked();
 
private:
    Ui::Widget *ui;
 
 
    Thread* t1;
    Thread* t2;
    Thread* t3;
 
};

源文件:

QMutex mutex;
QWaitCondition btnPressed;
 
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
 
    t1 = new Thread(100);
    t2 = new Thread(2000);
    t3 = new Thread(3000);
    t1->start(QThread::NormalPriority);
    t2->start(QThread::NormalPriority);
    t3->start(QThread::NormalPriority);
 
 
}
 
Widget::~Widget()
{
 
    delete ui;
    t1->quit();
    t2->quit();
    t3->quit();
 
}
 
 
void Widget::on_pushButton_clicked()
{
    btnPressed.wakeAll();
}

• 当我们按下按键后,三个线程就会随机按顺序进行激活执行.执行的总时长会是5100ms(3个子线程的总时长).

假如我们此时线程1正在do_something()时,主界面再次按下了按键,由于等待的三个线程有一个未完成,那么该三个线程将不会再次执行.
如果要要优化,可以使用计数器和QMutex来保护它来解决这个问题。

2.案例分析2-数据库线程

主界面需要将多个很长数据任务存到数据库中,为了避免阻塞主界面,假如,我们有一个数据库线程,一个主界面线程:

• 主界面线程:  通过QQueue队列往数据库线程发送task任务
• 数据库线程(DbWorker): 读出QQueue队列的任务,然后进行存储到数据库中

假如没有QWaitCondition,我们的数据库线程一般有两种方式:

• 方法1-必须一直running,定时判断QQueue队列是否有数据,缺点在于: 假如定时间隔大会影响效率.定时间隔小浪费资源
• 方法2-每次start需要打开数据库,执行一次队列所有数据出队后,关闭数据库,等待下次start再打开数据库, 缺点在于: 频繁开关数据库,浪费时间

有QWaitCondition后

• start线程后,需要打开数据库,线程执行一次队列所有数据出队后,通过QWaitCondition::wait等待10S,如果主界面线程调用QWaitCondition::wakeAll()唤醒后.则线程再次反复执行一次队列所有数据出队后,再次通过QWaitCondition::wait等待10S,直到未唤醒,最后进行一次数据库关闭.

示例如下所示

主界面调用DbWorker线程的公共函数:

bool DbWorker::enqueueTask(DataTask* task) 
{
		mutex.lock();
		taskQueue.enqueue(task);		// 入队
		mutex.unlock();
		
		if(this->isRunning()) {
       waitc.wakeAll();			  // 唤醒线程  waitc 为 QWaitCondition
    } else {
        this->start(QThread::HighPriority);
    }
    return true;
}

数据库线程(DbWorker):

void DbWorker::run()
{
		QSqlDatabase*  db = dbInit();			// 打开数据库
		while(true) {
			DataTask* task;
			if(taskQueue.count()) {
					mutex.lock();
					task = taskQueue.dequeue();	// 出队
          mutex.unlock();
          
          taskHandler();							// 进行任务处理,存到数据中
          task->deleteLater();
			} else {
					waitmutex.lock();
					unsigned long timeout = 10000;
          bool ret = waitc.wait(&_waitmutex, timeout);  // 最多等待 10s,假如ret为true,则说明队列有新数据要处理了,如果为false则到时间了
          do_something();
          waitmutex.unlock();
          
          
          mutex.lock();
					if(!taskQueue.count()) {
             mutex.unlock();
             break;								// 等待10后,队列还是没有数据,则退出了
          }
          mutex.unlock();
			
			} 
		}
		
		if(db) {        // 最后关闭数据
			delete db;									
            db = nullptr;
		}
	
 
}

未完待续,后面有其它案例再来追加.