QT多線程程序詳細(xì)設(shè)計(jì)之QObject可重入性是本節(jié)要講述的內(nèi)容，繼續(xù) 解析 QT 多線程程序之可重入與線程安全 中篇 內(nèi)容介紹，先來看內(nèi)容。

QObject是可重入的。它的大多數(shù)非GUI子類，像QTimer,QTcpSocket,QUdpSocket,QHttp,QFtp,QProcess也是可重入的，在多個(gè)線程中同時(shí)使用這些類是可能的。需要注意的是，這些類被設(shè)計(jì)成在一個(gè)單線程中創(chuàng)建與使用，因此，在一個(gè)線程中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，而在另外的線程中調(diào)用它的函數(shù)，這樣的行為不能保證工作良好。有三種約束需要注意：

1，QObject的孩子總是應(yīng)該在它父親被創(chuàng)建的那個(gè)線程中創(chuàng)建。這意味著，你絕不應(yīng)該傳遞QThread對(duì)象作為另一個(gè)對(duì)象的父親(因?yàn)?strong>QThread對(duì)象本身會(huì)在另一個(gè)線程中被創(chuàng)建)

2,事件驅(qū)動(dòng)對(duì)象僅僅在單線程中使用。明確地說，這個(gè)規(guī)則適用于"定時(shí)器機(jī)制“與”網(wǎng)格模塊“，舉例來講，你不應(yīng)該在一個(gè)線程中開始一個(gè)定時(shí)器或是連接一個(gè)套接字，當(dāng)這個(gè)線程不是這些對(duì)象所在的線程。

3，你必須保證在線程中創(chuàng)建的所有對(duì)象在你刪除QThread前被刪除。這很容易做到:你可以run()函數(shù)運(yùn)行的棧上創(chuàng)建對(duì)象。

盡管QObject是可重入的，但GUI類，特別是QWidget與它的所有子類都是不可重入的。它們僅用于主線程。正如前面提到過的，QCoreApplication::exec()也必須從那個(gè)線程中被調(diào)用。實(shí)踐上，不會(huì)在別的線程中使用GUI類，它們工作在主線程上，把一些耗時(shí)的操作放入獨(dú)立的工作線程中，當(dāng)工作線程運(yùn)行完成，把結(jié)果在主線程所擁有的屏幕上顯示。

逐線程事件循環(huán)

每個(gè)線程可以有它的事件循環(huán)，初始線程開始它的事件循環(huán)需使用QCoreApplication::exec(),別的線程開始它的事件循環(huán)需要用QThread::exec().像QCoreApplication一樣，QThreadr提供了exit(int)函數(shù)，一個(gè)quit() slot。

線程中的事件循環(huán)，使得線程可以使用那些需要事件循環(huán)的非GUI 類(如，QTimer,QTcpSocket,QProcess)。也可以把任何線程的signals連接到特定線程的slots，也就是說信號(hào)-槽機(jī)制是可以跨線程使用的。對(duì)于在QApplication之前創(chuàng)建的對(duì)象，QObject::thread()返回0,這意味著主線程僅為這些對(duì)象處理投遞事件，不會(huì)為沒有所屬線程的對(duì)象處理另外的事件?？梢杂肣Object::moveToThread()來改變它和它孩子們的線程親緣關(guān)系，假如對(duì)象有父親，它不能移動(dòng)這種關(guān)系。在另一個(gè)線程(而不是創(chuàng)建它的那個(gè)線程)中delete QObject對(duì)象是不安全的。除非你可以保證在同一時(shí)刻對(duì)象不在處理事件?？梢杂肣Object::deleteLater(),它會(huì)投遞一個(gè)DeferredDelete事件，這會(huì)被對(duì)象線程的事件循環(huán)最終選取到。

假如沒有事件循環(huán)運(yùn)行，事件不會(huì)分發(fā)給對(duì)象。舉例來說，假如你在一個(gè)線程中創(chuàng)建了一個(gè)QTimer對(duì)象，但從沒有調(diào)用過exec(),那么QTimer就不會(huì)發(fā)射它的timeout()信號(hào).對(duì)deleteLater()也不會(huì)工作。(這同樣適用于主線程)。你可以手工使用線程安全的函數(shù)QCoreApplication::postEvent()，在任何時(shí)候，給任何線程中的任何對(duì)象投遞一個(gè)事件，事件會(huì)在那個(gè)創(chuàng)建了對(duì)象的線程中通過事件循環(huán)派發(fā)。事件過濾器在所有線程中也被支持，不過它限定被監(jiān)視對(duì)象與監(jiān)視對(duì)象生存在同一線程中。類似地，QCoreApplication::sendEvent(不是postEvent()),僅用于在調(diào)用此函數(shù)的線程中向目標(biāo)對(duì)象投遞事件。

從別的線程中訪問QObject子類

QObject和所有它的子類是非線程安全的。這包括整個(gè)的事件投遞系統(tǒng)。需要牢記的是，當(dāng)你正從別的線程中訪問對(duì)象時(shí)，事件循環(huán)可以向你的QObject子類投遞事件。假如你調(diào)用一個(gè)不生存在當(dāng)前線程中的QObject子類的函數(shù)時(shí)，你必須用mutex來保護(hù)QObject子類的內(nèi)部數(shù)據(jù)，否則會(huì)遭遇災(zāi)難或非預(yù)期結(jié)果。像其它的對(duì)象一樣，QThread對(duì)象生存在創(chuàng)建它的那個(gè)線程中---不是當(dāng)QThread::run()被調(diào)用時(shí)創(chuàng)建的那個(gè)線程。一般來講，在你的QThread子類中提供slots是不安全的，除非你用mutex保護(hù)了你的成員變量。
另一方面，你可以安全的從QThread::run()的實(shí)現(xiàn)中發(fā)射信號(hào)，因?yàn)樾盘?hào)發(fā)射是線程安全的。

跨線程的信號(hào)-槽

Qt支持三種類型的信號(hào)-槽連接：

1，直接連接，當(dāng)signal發(fā)射時(shí)，slot立即調(diào)用。此slot在發(fā)射signal的那個(gè)線程中被執(zhí)行(不一定是接收對(duì)象生存的那個(gè)線程)

2，隊(duì)列連接，當(dāng)控制權(quán)回到對(duì)象屬于的那個(gè)線程的事件循環(huán)時(shí)，slot被調(diào)用。此slot在接收對(duì)象生存的那個(gè)線程中被執(zhí)行

3，自動(dòng)連接(缺省)，假如信號(hào)發(fā)射與接收者在同一個(gè)線程中，其行為如直接連接，否則，其行為如隊(duì)列連接。

連接類型可能通過以向connect()傳遞參數(shù)來指定。注意的是，當(dāng)發(fā)送者與接收者生存在不同的線程中，而事件循環(huán)正運(yùn)行于接收者的線程中，使用直接連接是不安全的。同樣的道理，調(diào)用生存在不同的線程中的對(duì)象的函數(shù)也是不是安全的。QObject::connect()本身是線程安全的。

多線程與隱含共享

Qt為它的許多值類型使用了所謂的隱含共享(implicit sharing)來優(yōu)化性能。原理比較簡(jiǎn)單，共享類包含一個(gè)指向共享數(shù)據(jù)塊的指針，這個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了真正原數(shù)據(jù)與一個(gè)引用計(jì)數(shù)。把深拷貝轉(zhuǎn)化為一個(gè)淺拷貝，從而提高了性能。這種機(jī)制在幕后發(fā)生作用，程序員不需要關(guān)心它。如果深入點(diǎn)看，假如對(duì)象需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，而引用計(jì)數(shù)大于1，那么它應(yīng)該先detach()。以使得它修改不會(huì)對(duì)別的共享者產(chǎn)生影響，既然修改后的數(shù)據(jù)與原來的那份數(shù)據(jù)不同了，因此不可能再共享了，于是它先執(zhí)行深拷貝，把數(shù)據(jù)取回來，再在這份數(shù)據(jù)上進(jìn)行修改。例如：

void QPen::setStyle(Qt::PenStyle style){  
     detach();           // detach from common data  
     d->stylestyle = style;   // set the style member  
}  
void QPen::detach(){   
    if (d->ref != 1) {  
         ...             // perform a deep copy  
     }  
} 

一般認(rèn)為，隱含共享與多線程不太和諧，因?yàn)橛幸糜?jì)數(shù)的存在。對(duì)引用計(jì)數(shù)進(jìn)行保護(hù)的方法之一是使用mutex,但它很慢，Qt早期版本沒有提供一個(gè)滿意的解決方案。從4.0開始，隱含共享類可以安全地跨線程拷貝，如同別的值類型一樣。它們是完全可重入的。隱含共享真的是"implicit"。它使用匯編語言實(shí)現(xiàn)了原子性引用計(jì)數(shù)操作，這比用mutex快多了。

假如你在多個(gè)線程中同進(jìn)訪問相同對(duì)象，你也需要用mutex來串行化訪問順序,就如同其他可重入對(duì)象那樣?？偟膩碇v，隱含共享真的給”隱含“掉了，在多線程程序中，你可以把它們看成是一般的，非共享的，可重入的類型，這種做法是安全的。

小結(jié)：解析QT多線程程序詳細(xì)設(shè)計(jì)之QObject可重入性的內(nèi)容介紹完了，希望本文對(duì)你有幫助！