应用程序线程和 Qt 线程之间的干净分离（Python - PyQt）

Question

我更喜欢在不考虑图形用户界面的情况下编写我的应用程序。一旦应用程序代码正常工作，我喜欢在它上面粘贴一个 GUI 层——两者之间有一个干净的界面。

我首先尝试使 GUI 在与应用程序不同的进程中运行。但我很快就后悔了那个实验。在两个进程之间建立通信链接绝非易事。所以我决定现在，多线程没问题（尽管 Python Global Interpreter Lock 使它们在单个内核上运行）。

该MainThread完全是在Qt的图形用户界面的手中。显然这是标准做法。所以让我们假设软件的整体结构应该是这样的（注意qtThread是MainThread 的同义词）：

我的应用程序代码在appThread 中运行- 与 GUI 完全分离。但在某些时候，必须有互动。

我已经阅读了很多关于如何组织它的文章，但许多来源相互矛盾。根据很多人的说法，即使是官方的 Qt 应用程序也是错误的（官方文档鼓励对 QThread 进行子类化）。我能找到的最有启发性的文章是这些：

http://ilearnstuff.blogspot.be/2012/08/when-qthread-isnt-thread.html http://ilearnstuff.blogspot.be/2012/09/qthread-best-practices-when-qthread.html

即使考虑了所有这些，我仍然对一些事情保持怀疑。

问题 1. 启动appThread最合适的方式是什么？

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启动appThread的最正确方法是什么？如果我错了，请纠正我，但我认为有两种选择：

选择 1：启动标准 Python 线程
Python 提供了threading可以导入以生成新线程的库：

import threading

if __name__ == '__main__':
    # 1. Create the qt thread (is MainThread in fact)
    qtApp = QApplication(sys.argv)
    QApplication.setStyle(QStyleFactory.create('Fusion'))

    # 2. Create the appThread
    appThread = threading.Thread(name='appThread', target=appThreadFunc, args=(p1,p2,))
    appThread.start()

    # 3. Start the qt event loop
    qtApp.exec_()
    print('Exiting program')

这个选择在我看来是最干净的。您可以真正编写您的appThread代码，而无需考虑 GUI。毕竟，您使用的是标准 Pythonthreading库。那里没有 Qt 的东西。
但是我找不到关于在appThread和MainThread之间设置通信链接的明确文档。在第二个问题中更多关于这个问题..

选择 2：启动一个 QThread 线程
这个选择看起来不太干净，因为你必须用 Qt 的东西来编写你的应用程序代码。无论如何，它看起来是一个可行的选择，因为两个线程（appThread和MainThread）之间的通信链接可能得到更好的支持。
有无数种方法可以启动 QThread 线程。官方 Qt 文档鼓励子类化QThread并重新实现 run() 方法。但我读到这种做法实际上非常糟糕。有关更多信息，请参阅我在问题开头发布的两个链接。

问题 2. 两个线程之间的最佳通信链接是什么？

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两个线程之间的最佳通信链接是什么？显然，这个问题的答案很大程度上取决于在问题 1 中所做的选择。我可以想象将标准 Python 线程链接到 GUI 与链接 QThread 有很大不同。
我会让你提出建议，但我脑海中出现的一些机制是：

• 队列：使用标准 Python 队列还是 Qt 队列？
• 信号/槽机制：...
• 套接字：应该可以工作，但看起来有点麻烦
• 管道：...
• 临时文件：繁琐

注意事项：

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请说明您的答案是否适用于 Python 2.x 或 3.x。还要记住，在谈论线程、队列等时可能会很快出现混淆。请提及您是指标准 Python 线程还是 QThread、标准 Python 队列或 QQueue，...

Answer 1

我的建议是做大多数其他人所做的事情。等到有代码需要在单独的线程中运行时，然后只将那段代码放在一个线程中。您的代码无需位于单独的线程中即可实现良好的代码分离。我会这样做的方式如下：

将您的appThread代码（不了解 GUI 的代码）放在仅了解非 GUI 库的基类中。这使得以后也可以轻松支持代码的命令行版本。将需要异步执行的代码放入该基类的常规 Python 线程中。确保您想要异步执行的代码只是一个函数调用，以便更容易理解我的下一点。

然后，在一个单独的文件中创建一个子类，该子类继承您刚刚编写的基类和 QMainWindow 类。任何需要异步运行的代码都可以通过 QThread 类调用。如果您像我上面提到的那样，在一个函数调用中使想要异步运行的代码可用，那么很容易使此步骤适用于您的 QThread 子类。

为什么要进行上述操作？

它使管理状态和通信变得更加容易。为什么在不必要的时候让自己因竞争条件和线程通信而发疯呢？实际上，在 GUI 中为应用程序代码和 GUI 代码设置单独的线程也没有任何性能原因，因为大多数时候，就 CPU 而言，用户实际上并没有输入太多内容。只有速度慢的部分才应该放入线程中，这样既可以保持理智，又可以使代码管理更容易。另外，对于 Python，由于 GIL，您无法从单独的线程中获得任何东西。