Python QTimer实现多线程及QSS应用过程解析

痛定思痛。 2022-12-27 09:07 12阅读 0赞

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多线程类似于同时执行多个不同程序，多线程运行有如下优点：

*  使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理。
 *  用户界面可以更加吸引人，比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度。
 *  程序的运行速度可能加快。
 *  在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
 *  每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。

每个线程都有他自己的一组CPU寄存器，称为线程的上下文，该上下文反映了线程上次运行该线程的CPU寄存器的状态。

指令指针和堆栈指针寄存器是线程上下文中两个最重要的寄存器，线程总是在进程得到上下文中运行的，这些地址都用于标志拥有线程的进程地址空间中的内存。

线程可以被抢占（中断）。

在其他线程正在运行时，线程可以暂时搁置（也称为睡眠） -- 这就是线程的退让。

线程可以分为:

*  内核线程：由操作系统内核创建和撤销。
 *  用户线程：不需要内核支持而在用户程序中实现的线程。

Python3 线程中常用的两个模块为：

*  \_thread  
    
 *  threading(推荐使用)

thread 模块已被废弃。用户可以使用 threading 模块代替。所以，在 Python3 中不能再使用"thread" 模块。为了兼容性，Python3 将 thread 重命名为 "\_thread"。

Python中使用线程有两种方式：函数或者用类来包装线程对象。

函数式：调用 \_thread 模块中的start\_new\_thread()函数来产生新线程。语法如下:

\_thread.start\_new\_thread ( function, args\[, kwargs\] )

参数说明:

*  function - 线程函数。
 *  args - 传递给线程函数的参数,他必须是个tuple类型。
 *  kwargs - 可选参数。

#!/usr/bin/python3

import \_thread  
import time

# 为线程定义一个函数 #

def print\_time( threadName, delay):  
count = 0  
while count < 5:  
time.sleep(delay)  
count += 1  
print ("%s: %s" % ( threadName, time.ctime(time.time()) ))

# 创建两个线程 #

try:  
\_thread.start\_new\_thread( print\_time, (“Thread-1”, 2, ) )  
\_thread.start\_new\_thread( print\_time, (“Thread-2”, 4, ) )  
except:  
print (“Error: 无法启动线程”)

while 1:  
pass

**线程模块**

Python3 通过两个标准库 \_thread 和 threading 提供对线程的支持。

\_thread 提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁，它相比于 threading 模块的功能还是比较有限的。

threading 模块除了包含 \_thread 模块中的所有方法外，还提供的其他方法：

threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。

threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前，不包括启动前和终止后的线程。

threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量，与len(threading.enumerate())有相同的结果。

除了使用方法外，线程模块同样提供了Thread类来处理线程，Thread类提供了以下方法:

*  run(): 用以表示线程活动的方法。
 *  start():启动线程活动。
 *  join(\[time\]): 等待至线程中止。这阻塞调用线程直至线程的join() 方法被调用中止-正常退出或者抛出未处理的异常-或者是可选的超时发生。
 *  isAlive(): 返回线程是否活动的。
 *  getName(): 返回线程名。
 *  setName(): 设置线程名。

**使用 threading 模块创建线程**

我们可以通过直接从 threading.Thread 继承创建一个新的子类，并实例化后调用 start() 方法启动新线程，即它调用了线程的 run() 方法：

#!/usr/bin/python3

import threading  
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):  
def **init**(self, threadID, name, counter):  
threading.Thread.**init**(self)  
self.threadID = threadID  
self.name = name  
self.counter = counter  
def run(self):  
print (“开始线程：” + self.name)  
print\_time(self.name, self.counter, 5)  
print (“退出线程：” + self.name)

def print\_time(threadName, delay, counter):  
while counter:  
if exitFlag:  
threadName.exit()  
time.sleep(delay)  
print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))  
counter -= 1

# 创建新线程 #

thread1 = myThread(1, “Thread-1”, 1)  
thread2 = myThread(2, “Thread-2”, 2)

# 开启新线程 #

thread1.start()  
thread2.start()  
thread1.join()  
thread2.join()  
print (“退出主线程”)

**线程同步**

如果多个线程共同对某个数据修改，则可能出现不可预料的结果，为了保证数据的正确性，需要对多个线程进行同步。

使用 Thread 对象的 Lock 和 Rlock 可以实现简单的线程同步，这两个对象都有 acquire 方法和 release 方法，对于那些需要每次只允许一个线程操作的数据，可以将其操作放到 acquire 和 release 方法之间。如下：

多线程的优势在于可以同时运行多个任务（至少感觉起来是这样）。但是当线程需要共享数据时，可能存在数据不同步的问题。

考虑这样一种情况：一个列表里所有元素都是0，线程"set"从后向前把所有元素改成1，而线程"print"负责从前往后读取列表并打印。

那么，可能线程"set"开始改的时候，线程"print"便来打印列表了，输出就成了一半0一半1，这就是数据的不同步。为了避免这种情况，引入了锁的概念。

锁有两种状态——锁定和未锁定。每当一个线程比如"set"要访问共享数据时，必须先获得锁定；如果已经有别的线程比如"print"获得锁定了，那么就让线程"set"暂停，也就是同步阻塞；等到线程"print"访问完毕，释放锁以后，再让线程"set"继续。

经过这样的处理，打印列表时要么全部输出0，要么全部输出1，不会再出现一半0一半1的尴尬场面。

#!/usr/bin/python3

import threading  
import time

class myThread (threading.Thread):  
def **init**(self, threadID, name, counter):  
threading.Thread.**init**(self)  
self.threadID = threadID  
self.name = name  
self.counter = counter  
def run(self):  
print ("开启线程： " + self.name)  
\# 获取锁，用于线程同步  
threadLock.acquire()  
print\_time(self.name, self.counter, 3)  
\# 释放锁，开启下一个线程  
threadLock.release()

def print\_time(threadName, delay, counter):  
while counter:  
time.sleep(delay)  
print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))  
counter -= 1

threadLock = threading.Lock()  
threads = \[\]

# 创建新线程 #

thread1 = myThread(1, “Thread-1”, 1)  
thread2 = myThread(2, “Thread-2”, 2)

# 开启新线程 #

thread1.start()  
thread2.start()

# 添加线程到线程列表 #

threads.append(thread1)  
threads.append(thread2)

# 等待所有线程完成 #

for t in threads:  
t.join()  
print (“退出主线程”)

**线程优先级队列（ Queue）**

Python 的 Queue 模块中提供了同步的、线程安全的队列类，包括FIFO（先入先出)队列Queue，LIFO（后入先出）队列LifoQueue，和优先级队列 PriorityQueue。

这些队列都实现了锁原语，能够在多线程中直接使用，可以使用队列来实现线程间的同步。

Queue 模块中的常用方法:

*  Queue.qsize() 返回队列的大小
 *  Queue.empty() 如果队列为空，返回True,反之False
 *  Queue.full() 如果队列满了，返回True,反之False
 *  Queue.full 与 maxsize 大小对应
 *  Queue.get(\[block\[, timeout\]\])获取队列，timeout等待时间
 *  Queue.get\_nowait() 相当Queue.get(False)
 *  Queue.put(item) 写入队列，timeout等待时间
 *  Queue.put\_nowait(item) 相当Queue.put(item, False)
 *  Queue.task\_done() 在完成一项工作之后，Queue.task\_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号
 *  Queue.join() 实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作

#!/usr/bin/python3

import queue  
import threading  
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):  
def **init**(self, threadID, name, q):  
threading.Thread.**init**(self)  
self.threadID = threadID  
self.name = name  
self.q = q  
def run(self):  
print (“开启线程：” + self.name)  
process\_data(self.name, self.q)  
print (“退出线程：” + self.name)

def process\_data(threadName, q):  
while not exitFlag:  
queueLock.acquire()  
if not workQueue.empty():  
data = q.get()  
queueLock.release()  
print ("%s processing %s" % (threadName, data))  
else:  
queueLock.release()  
time.sleep(1)

threadList = \[“Thread-1”, “Thread-2”, “Thread-3”\]  
nameList = \[“One”, “Two”, “Three”, “Four”, “Five”\]  
queueLock = threading.Lock()  
workQueue = queue.Queue(10)  
threads = \[\]  
threadID = 1

# 创建新线程 #

for tName in threadList:  
thread = myThread(threadID, tName, workQueue)  
thread.start()  
threads.append(thread)  
threadID += 1

# 填充队列 #

queueLock.acquire()  
for word in nameList:  
workQueue.put(word)  
queueLock.release()

# 等待队列清空 #

while not workQueue.empty():  
pass

# 通知线程是时候退出 #

exitFlag = 1

# 等待所有线程完成 #

for t in threads:  
t.join()  
print (“退出主线程”)

**定义QTimer 类**

> self.timer = QTimer(self)  
> self.timer.start(1000) \#单位为毫秒  
>

self.stop()

**QTimer 类的信号**

> self.timer.timeout.connect(self.function) \#到达设定的时间后，执行function函数  
> self.timer.singleShot.connect(1000, app.quit) \#设置 1 秒后界面自动关闭  
>

这种也是多线程

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*  
整个这个实际上是遵循CSS 的对应的写法的，这个是CSS的手册，所有的东西都可以参考这里： https://css.doyoe.com/

Style Sheets是文字性的设定，对于整个应用程序可以使用QApplication::setStyleSheet() 或者对应一个窗口可以使用QWidget::setStyleSheet

举例：

ui->pushButton->setStyleSheet("QPushButton{border-image: url(:/new/prefix1/image/Main_preset_normal.bmp);}"
                   "QPushButton:hover{border-image: url(:/new/prefix1/image/Main_preset_hold.bmp);}"
                   "QPushButton:pressed{border-image: url(:/new/prefix1/image/Main_preset_down.bmp);}");按钮实现进入、离开、点击三种效果

self.right_widget.setStyleSheet('''
      QWidget#right_widget{
        color:#232C51;
        background:white;
        border-top:1px solid darkGray;
        border-bottom:1px solid darkGray;
        border-right:1px solid darkGray;
        border-top-right-radius:10px;
        border-bottom-right-radius:10px;
      }
      QLabel#right_lable{
        border:none;
        font-size:16px;
        font-weight:700;
        font-family: "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif;
      }
    ''')加#号，则是widget里的具体那个控件，不加#，没有#后面的控件名，则是widget里全部该类控件

self.my\_ui.graphicsView.setStyleSheet("border:none;background-color:white;")

单个控件应用

源代码：

窗口：

# -*- coding: utf-8 -*-

# Form implementation generated from reading ui file ‘gui.ui’ #

#  #

# Created by: PyQt5 UI code generator 5.14.2 #

#  #

# WARNING! All changes made in this file will be lost! #

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets

class Ui\_mainWindow(object):  
def setupUi(self, mainWindow):  
mainWindow.setObjectName(“mainWindow”)  
mainWindow.resize(1211, 865)  
sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Fixed, QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)  
sizePolicy.setHorizontalStretch(0)  
sizePolicy.setVerticalStretch(0)  
sizePolicy.setHeightForWidth(mainWindow.sizePolicy().hasHeightForWidth())  
mainWindow.setSizePolicy(sizePolicy)  
self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(mainWindow)  
self.centralwidget.setObjectName(“centralwidget”)  
self.verticalLayout = QtWidgets.QVBoxLayout(self.centralwidget)  
self.verticalLayout.setObjectName(“verticalLayout”)  
self.widget = QtWidgets.QWidget(self.centralwidget)  
self.widget.setObjectName(“widget”)  
self.horizontalLayout\_2 = QtWidgets.QHBoxLayout(self.widget)  
self.horizontalLayout\_2.setObjectName(“horizontalLayout\_2”)  
self.graphicsView = QtWidgets.QGraphicsView(self.widget)  
self.graphicsView.setObjectName(“graphicsView”)  
self.horizontalLayout\_2.addWidget(self.graphicsView)  
self.verticalLayout.addWidget(self.widget)  
self.horizontalLayout = QtWidgets.QHBoxLayout()  
self.horizontalLayout.setObjectName(“horizontalLayout”)  
spacerItem = QtWidgets.QSpacerItem(40, 20, QtWidgets.QSizePolicy.Expanding, QtWidgets.QSizePolicy.Minimum)  
self.horizontalLayout.addItem(spacerItem)  
self.pushButton = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)  
self.pushButton.setText("")  
self.pushButton.setObjectName(“pushButton”)  
self.horizontalLayout.addWidget(self.pushButton)  
spacerItem1 = QtWidgets.QSpacerItem(40, 20, QtWidgets.QSizePolicy.Expanding, QtWidgets.QSizePolicy.Minimum)  
self.horizontalLayout.addItem(spacerItem1)  
self.pushButton\_2 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)  
self.pushButton\_2.setText("")  
self.pushButton\_2.setObjectName(“pushButton\_2”)  
self.horizontalLayout.addWidget(self.pushButton\_2)  
self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout)  
mainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)

self.retranslateUi(mainWindow)
    QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(mainWindow)

def retranslateUi(self, mainWindow):  
\_translate = QtCore.QCoreApplication.translate  
mainWindow.setWindowTitle(\_translate(“mainWindow”, “菜芽”))

主代码：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QGraphicsScene,QGraphicsItem
    from PyQt5.QtCore import Qt, QRectF
    from PyQt5.QtGui import QColor, QPainter
    import qtawesome
    from math import pi,sin
    from numpy import arange
    import _thread
    from sys import argv,exit
    from PyQt5.QtCore import QTimer
    import gui

class my\_mainwindow():  
def **init**(self):  
\# PyQt5中，每个应用程序都必须实例化一个QApplication()：  
app = QApplication(argv)  
self.my\_MainWindow = QMainWindow()  
self.my\_ui = gui.Ui\_mainWindow()  
self.my\_ui.setupUi(self.my\_MainWindow)  
self.my\_MainWindow.setWindowOpacity(0.9) \# 设置窗口透明度  
self.my\_MainWindow.setAttribute(Qt.WA\_TranslucentBackground) \# 设置窗口背景透明  
self.my\_MainWindow.setWindowFlag(Qt.FramelessWindowHint) \# 隐藏边框  
\# self.my\_ui.graphicsView.setStyleSheet(“border:none;”)  
self.my\_ui.graphicsView.setStyleSheet(“border:none;background-color:white;”)  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#  
self.my\_ui.pushButton.setIcon(qtawesome.icon(‘fa.check-square’,color=‘black’))  
self.my\_ui.pushButton\_2.setIcon(qtawesome.icon(‘fa.legal’, color=‘black’))  
self.my\_ui.pushButton.setStyleSheet(  
‘’‘QPushButton\{background:\#F7D674;border-radius:5px;\}QPushButton:hover\{background:yellow;\}’’’)  
self.my\_ui.pushButton\_2.setStyleSheet(  
‘’‘QPushButton\{background:\#6DDF6D;border-radius:5px;\}QPushButton:hover\{background:green;\}’’’)  
self.dd=0  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#手动  
self.scene = QGraphicsScene() \# 创建场景  
self.my\_ui.graphicsView.setScene(self.scene) \# 将场景加入到视图中显示出来  
self.my\_ui.graphicsView.setRenderHint(QPainter.Antialiasing) \#\#设置视图的抗锯齿渲染模式。  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#  
self.timer = QTimer()  
self.timer.timeout.connect(self.showTime)  
self.click\_pushbutton()  
\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#  
self.my\_MainWindow.show()  
exit(app.exec\_())

def click\_pushbutton(self):  
self.my\_ui.pushButton.clicked.connect(self.begin)  
self.my\_ui.pushButton\_2.clicked.connect(self.close)

def close(self):  
self.my\_MainWindow.close()

def showTime(self):  
self.dd = self.dd + 1  
self.scene.clear()  
xfloat = arange(-3.3 \*\* 0.5, 3.3 \*\* 0.5, 0.0001)  
yfloat = \[abs(xx) \*\* (2 / 3) + 0.9 \* (3.3 - xx \*\* 2) \*\* 0.5 \* sin(self.dd \* pi \* xx) for xx in xfloat\]  
xint = \[\]  
yint = \[\]  
for i in range(0, len(xfloat)):  
xint.append(750- int((xfloat\[i\] + 2) \* 750 / 4))  
yint.append(int(750 - (yfloat\[i\] + 3) \* 750 / 6))  
self.item = KEYTypeItem(xint, yint) \# 创建像素图元  
self.item.setPos(0, 0)  
self.scene.addItem(self.item) \# 将图元添加到场景中

def begin(self):  
self.dd=0  
self.timer.start(100)  
self.my\_ui.pushButton.setEnabled(False)  
\_thread.start\_new\_thread(self.print\_time, (“Thread-2”,))

def print\_time(self,threadName):  
while 1:  
if self.dd==80:  
self.timer.stop()  
self.my\_ui.pushButton.setEnabled(True)  
break

class KEYTypeItem(QGraphicsItem):

def **init**(self,x,y):  
super(KEYTypeItem, self).**init**()  
self.myx=x  
self.myy=y

def boundingRect(self):  
return QRectF(0, 0, 750, 750)

def paint(self, painter, option, widget):  
painter.setPen(QColor(245, 12, 231))  
for i in range(0,len(self.myx)):  
painter.drawPoint(self.myx\[i\],self.myy\[i\])

'''
        .drawPie(0,0,95,95,0*16,120*16)绘制扇形
        .drawArc(0,0,95,95,30*16,120*16)绘制圆弧
        .drawText(50,50,"文字")绘制文本
        .drawRect(0,0,95,95)绘制矩形
        .drawLine(0,0,0,95) 绘制直线
        .drawEllipse(0, 0, 95, 95)绘制椭圆'''

if **name** == “**main**”:  
my\_mainwindow()

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