Qt多线程-QThreadPool线程池与QRunnable

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1. 介绍

线程的创建及销毁需要与系统交互，会产生很大的开销。若需要频繁的创建线程建议使用线程池，有线程池维护一定数量的线程，当需要进行多线程运算时将运算函数传递给线程池即可。线程池会根据可用线程进行任务安排。

int activeThreadCount() const //当前的活动线程数量
void clear()//清除所有当前排队但未开始运行的任务
int expiryTimeout() const//线程长时间未使用将会自动退出节约资源，此函数返回等待时间
int maxThreadCount() const//线程池可维护的最大线程数量
void releaseThread()//释放被保留的线程
void reserveThread()//保留线程，此线程将不会占用最大线程数量，从而可能会引起当前活动线程数量大于最大线程数量的情况
void setExpiryTimeout(int expiryTimeout)//设置线程回收的等待时间
void setMaxThreadCount(int maxThreadCount)//设置最大线程数量
void setStackSize(uint stackSize)//此属性包含线程池工作线程的堆栈大小。
uint stackSize() const//堆大小
void start(QRunnable *runnable, int priority = 0)//加入一个运算到队列，注意start不一定立刻启动，只是插入到队列，排到了才会开始运行。需要传入QRunnable ，后续介绍
bool tryStart(QRunnable *runnable)//尝试启动一个
bool tryTake(QRunnable *runnable)//删除队列中的一个QRunnable，若当前QRunnable 未启动则返回成功，正在运行则返回失败
bool waitForDone(int?<i>msecs</i>?=?-1)//等待所有线程运行结束并退出，参数为等待时间-1表示一直等待到最后一个线程退出

QThread::idealThreadCount函数，会根据当前设备的硬件情况给出一个线程数量，而maxThreadCount的默认值就是此值。

只有在线程池创建新线程时才使用该属性的值。更改它对已经创建或运行的线程没有影响。默认值是0，这使得qthread使用操作系统默认的堆栈大小。

由于reserveThread 后的线程不计入线程数量，因此可能出现activeThreadCount>maxThreadCount? 情况

对于start，传入的是QRunnable对象指针，传入后线程池会调用QRunnable的autoDelete() 函数，若返回true，则当此运算完成后自动释放内容，不需要后续主动判断是否运算完成并释放空间。

对于tryTake，若返回成功，不会自动释放内容，而是需要调用方主动释放，无论autodelete返回值是什么。返回false自然也不会自动delete

对于tryStart，若返回成功，等同于start，若false，则不会自动delete

注意，对于autoDelete必须在调用state/trytake之前进行修改，不要再调用以后修改，否则结果不可预测

QRunnable的autoDelete默认返回true，若需要更改需要调用setAutoDelete进行更改

QThreadPool提供了一个静态函数，globalInstance()，使用此方法可获取一个当前进程的全局线程池，可在多个类中共同使用一个线程池。

和常规类的使用相同，可以通过? QThreadPool pool；的方式建立一个局部线程池，并由当前类维护，可保证此线程池仅供当前类应用

线程池每一个需要运行的任务均需要作为QRunnable的子类，并重写其run函数，帮助文档：http://doc.qt.io/qt-5/qrunnable.html

QRunnable只有run、autodelete、setautodelete这三个关键函数。

run内重写需要运算的内容。

autodelete用来标识是否在运行结束后自动由线程池释放空间，具体说明见上述“QThreadPool-基本操作函数-start tryStart tryTake”

结果：

#include <QCoreApplication>
#include <QThreadPool>
#include <QThread>
#include <QRunnable>
#include <QDebug>
class MyRun : public QRunnable {
public:
void run() {
int i=3;
while(i) {
i--;
qDebug()<<"thread start:"<<QThread::currentThreadId();
QThread::msleep(500);
}
}
};
int main(int argc, char *argv[]) {
QCoreApplication a(argc, argv);
qDebug()<<"Main:"<<QThread::currentThreadId();
QThreadPool pool;
QThreadPool *global_pool = QThreadPool::globalInstance();
MyRun *run=new MyRun;
if(!run->autoDelete()) {
qDebug()<<"QRunnable's autoDelete default value is not true";
run->setAutoDelete(true);
}
pool.setMaxThreadCount(2);//修改了局部线程数量
qDebug()<<"pool:"<<pool.maxThreadCount()<<pool.expiryTimeout()<<"\r\nglobal"<<global_pool->maxThreadCount();
qDebug()<<pool.activeThreadCount()<<global_pool->activeThreadCount();
pool.start(run);
global_pool->start(new MyRun);
qDebug()<<pool.activeThreadCount()<<global_pool->activeThreadCount();
pool.waitForDone();
global_pool->waitForDone();
qDebug()<<pool.activeThreadCount()<<global_pool->activeThreadCount();
return 0;
}

结果

当建立局部线程池，修改其参数后仅供局部使用，不会影响全局线程池的。