QT上位机开发（多线程中锁的使用）

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? ? ? ? 前面，我们讨论到了如何使用qt进行多线程开发。毋庸讳言，使用多线程开发有很多的优点，比如说提高产品的运行效率，提高界面的反应速度等等。但是多线程本身也有很多的问题，其中最为人所诟病的，就是它的互斥并发的问题。

? ? ? ? 这方面有一个例子，就是喂鱼的场景。假设有一个鱼塘，有两个人同时喂鱼。鱼本身一天只能吃一顿，而且鱼塘边上有一个牌子，记录当天的喂鱼情况。一个人喂完鱼之后，就会把牌子打上勾，提示另外一个人，今天已经喂完。这么做看上去没有什么问题。但是有没有这么一种场景，第一个人喂完之后，准备回来打勾之前，另外一个人正好来准备喂鱼，由于他没有看到打勾的情况，那么就会出现鱼被喂了两遍的情形。要解决这一个问题，只能加锁来处理，比如说把牌子锁住。

1、创建qt widget工程

? ? ? ? 因为涉及到界面，和之前一样需要创建一个qt widget工程。

2、用designer调整界面

? ? ? ? 需要用designer设计一下界面，目前为止添加两个button、一个label、一个textbox即可。结束后，整体的界面是这样的，

3、头文件设计

? ? ? ? 头文件中的内容，大部分和之前多线程的测试用例是一样。只不过增加了三个thread，因为我们需要三个thread同时对一个全局变量进行递增处理，并且递增结束之后，检验下统计的结果和预测是否一致。

#pragma once

#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include <QThread>
#include "ui_QtWidgetsApplication1.h"

// class MyThread
class MyThread : public QThread
{
	Q_OBJECT

signals:
	void result_ready(int data);

public:
	void run() override;
};

// class QtWidgetsApplication1
class QtWidgetsApplication1 : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    QtWidgetsApplication1(QWidget *parent = nullptr);
    ~QtWidgetsApplication1();

private:
    Ui::QtWidgetsApplication1Class ui;
	MyThread thread1;
	MyThread thread2;
	MyThread thread3;

private slots:
	void ok_clicked();
	void cancel_clicked();
	void handle_result(int data);

};

4、源代码设计

? ? ? ? 实际测试的方法其实比较简单，主要就是判断一下加了锁之后，三个thread累计的结果是否稳定；不加锁之后，累计的结果又是什么样的。如果我们希望结果能够稳定、可靠，那么在处理全局数据的时候，一定要保证操作的过程是原子的、连续的。这一点做不到，得到了数据也是没有什么意义的。

? ? ? ? 另外一点，为了检验不同线程结束后的数值，我们也对handle_result进行了重新设计。之前是每次都重新打印，现在改成了数据追加的形式，这样更有针对性一点。

#include <string>
using namespace std;

#include <QDebug>
#include <QMutex>
#include "QtWidgetsApplication1.h"

//global variable defined here
static int total = 0;
static QMutex qmutex;

// function of class MyThread
void MyThread::run()
{
	for (int i = 0; i < 100000; ++i) 
	{
		qmutex.lock();
		total += 1;
		qmutex.unlock();
	}

	// emit signal from simultaneous thread
	emit result_ready(total);
}

// function of class QtWidgetsApplication1
QtWidgetsApplication1::QtWidgetsApplication1(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    ui.setupUi(this);

	connect(ui.pushButton1, &QPushButton::clicked, this, &QtWidgetsApplication1::ok_clicked);
	connect(ui.pushButton2, &QPushButton::clicked, this, &QtWidgetsApplication1::cancel_clicked);

	// connect function with signal
	QObject::connect(&thread1, &MyThread::result_ready, this, &QtWidgetsApplication1::handle_result);
	QObject::connect(&thread2, &MyThread::result_ready, this, &QtWidgetsApplication1::handle_result);
	QObject::connect(&thread3, &MyThread::result_ready, this, &QtWidgetsApplication1::handle_result);
}

QtWidgetsApplication1::~QtWidgetsApplication1()
{
	return;
}

void QtWidgetsApplication1::ok_clicked()
{
	ui.textEdit->setPlainText("");
	total = 0;

	thread1.start(); // no block here
	thread2.start();
	thread3.start();
}

void QtWidgetsApplication1::cancel_clicked()
{
	thread3.wait();
	thread2.wait();
	thread1.wait();

	this->close();
}

void QtWidgetsApplication1::handle_result(int data)
{
	string s = "";
	s += std::to_string(data);
	s += "\n";

	QString result = ui.textEdit->toPlainText() + QString::fromStdString(s);
	ui.textEdit->setPlainText("");
	ui.textEdit->setPlainText(result);
}

5、测试和验证

? ? ? ? 测试方面，首先肯定是看编译是否通过。其实就是看，用qmutex与不用qmutex，这两种情况下打印的数据有没有什么区别。只有看出来区别，才能明白我们为什么需要在全局数据处理的时候，添加一把锁了。