Python QTimer实现多线程及QSS应用过程解析
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 importtime #为线程定义一个函数 defprint_time(threadName,delay): count=0 whilecount<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") while1: 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 importthreading importtime exitFlag=0 classmyThread(threading.Thread): def__init__(self,threadID,name,counter): threading.Thread.__init__(self) self.threadID=threadID self.name=name self.counter=counter defrun(self): print("开始线程:"+self.name) print_time(self.name,self.counter,5) print("退出线程:"+self.name) defprint_time(threadName,delay,counter): whilecounter: ifexitFlag: 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 importthreading importtime classmyThread(threading.Thread): def__init__(self,threadID,name,counter): threading.Thread.__init__(self) self.threadID=threadID self.name=name self.counter=counter defrun(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() defprint_time(threadName,delay,counter): whilecounter: 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 fortinthreads: 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 importqueue importthreading importtime exitFlag=0 classmyThread(threading.Thread): def__init__(self,threadID,name,q): threading.Thread.__init__(self) self.threadID=threadID self.name=name self.q=q defrun(self): print("开启线程:"+self.name) process_data(self.name,self.q) print("退出线程:"+self.name) defprocess_data(threadName,q): whilenotexitFlag: queueLock.acquire() ifnotworkQueue.empty(): data=q.get() queueLock.release() print("%sprocessing%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 fortNameinthreadList: thread=myThread(threadID,tName,workQueue) thread.start() threads.append(thread) threadID+=1 #填充队列 queueLock.acquire() forwordinnameList: workQueue.put(word) queueLock.release() #等待队列清空 whilenotworkQueue.empty(): pass #通知线程是时候退出 exitFlag=1 #等待所有线程完成 fortinthreads: 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
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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/
StyleSheets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:1pxsoliddarkGray; border-bottom:1pxsoliddarkGray; border-right:1pxsoliddarkGray; border-top-right-radius:10px; border-bottom-right-radius:10px; } QLabel#right_lable{ border:none; font-size:16px; font-weight:700; font-family:"HelveticaNeue",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-*- #Formimplementationgeneratedfromreadinguifile'gui.ui' # #Createdby:PyQt5UIcodegenerator5.14.2 # #WARNING!Allchangesmadeinthisfilewillbelost! fromPyQt5importQtCore,QtGui,QtWidgets classUi_mainWindow(object): defsetupUi(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) defretranslateUi(self,mainWindow): _translate=QtCore.QCoreApplication.translate mainWindow.setWindowTitle(_translate("mainWindow","菜芽"))
主代码:
fromPyQt5.QtWidgetsimportQApplication,QMainWindow,QGraphicsScene,QGraphicsItem fromPyQt5.QtCoreimportQt,QRectF fromPyQt5.QtGuiimportQColor,QPainter importqtawesome frommathimportpi,sin fromnumpyimportarange import_thread fromsysimportargv,exit fromPyQt5.QtCoreimportQTimer importgui classmy_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_()) defclick_pushbutton(self): self.my_ui.pushButton.clicked.connect(self.begin) self.my_ui.pushButton_2.clicked.connect(self.close) defclose(self): self.my_MainWindow.close() defshowTime(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)forxxinxfloat] xint=[] yint=[] foriinrange(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 defbegin(self): self.dd=0 self.timer.start(100) self.my_ui.pushButton.setEnabled(False) _thread.start_new_thread(self.print_time,("Thread-2",)) defprint_time(self,threadName): while1: ifself.dd==80: self.timer.stop() self.my_ui.pushButton.setEnabled(True) break classKEYTypeItem(QGraphicsItem): def__init__(self,x,y): super(KEYTypeItem,self).__init__() self.myx=x self.myy=y defboundingRect(self): returnQRectF(0,0,750,750) defpaint(self,painter,option,widget): painter.setPen(QColor(245,12,231)) foriinrange(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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