Qt 平臺中使GUI保持響應流暢
如何使Qt 平臺中的GUI保持響應流暢?一般來說耗時較長的操作,分為計算密集型操作和IO密集型操作,對于這兩類操作如何提高響應速度。
而從操作的本質上來說,操作又可分為不可分解操作,如在第三方庫中耗時較長的操作,以及可分解操作,其中可分解操作又可細分為串行操作和可并行操作,如何針對這幾類操作來提高響應速度呢?
如何將異步的操作,如網絡庫中異步的讀取數據方法,變成同步的操作?
此外對于多線程,普遍的看法是可以提供程序的運行速度,其實不然,不正確地使用線程常常會使程序變慢,那么在QT中是否可以通過多線程以外的方法來提高響應速度呢?本文給你解決。
首先什么是對GUI的響應?答:GUI的響應就是系統對于GUI事件的處理速度。
由于系統處理事件需要一定的時間,所以一般窗口系統都會提供一個事件隊列來存儲事件。如果把每個事件處理看成一個任務的話,那么事件處理就類似于操作系統對于任務按照優先級進行處理,使得每個任務的平均等待時間最小。那么就可以借鑒一下操作系統中的方法,比如:
分級,讓較長的任務延后執行。
分時,對于較長的任務,讓其執行一段時間后暫停,然后再執行。
減少每個任務運行的耗時,當然這是最基本的方法。
先看***個分級,當一個事件處理程序知道自己將執行耗時很長的操作時,可以調用QCoreApplication::processEvents() 方法,等待消息隊列中的方法都執行完再執行。當然這是一個最基本的方法,只適用與簡單的情況,如果事件隊列中的另一程序也調用了該方法則會出現死鎖。
再看分時,它適用于可分解的操作(包括串行操作和并行操作),只需記錄當前任務的執行情況,然后可以再次執行。它的使用流程如下:
- Function EventHandler()
- {
- //開始計時
- While(執行時間 < 用戶可接受的響應時間)
- {
- //執行操作: }
- //注冊系統空閑事件以繼續處理
- }
在QT中注冊系統空閑事件的方法可以通過QTimer::singleShot(0, this, SLOT(calculate()));將系統空閑信號注冊到自己的槽中。或者使用QMetaObject::invokeMethod(this, "calculate", Qt::QueuedConnection);方法,通過invokeMethod異步的執行某個方法。
***重點看一下如何減少響應的時間,對于數據密集型操作,推薦使用ThreadPool來管理,減少線程上下文切換的時間;而對于IO密集型操作,則自己管理一個thread來實現,而這也是我認為thread最應該使用的情景,即讓CPU和外設都處于滿負荷運轉狀態,減少總的操作時間。
對于并行操作響應時間的減少,在QT中引入了Qt Concurrent的概念,采用Map/Reduce的方式,具體可以參考QT中的Concurrent Programming節。
***再解答下如何在QT中將異步操作改成同步操作的方法,這個就屬于QT special的內容,一般的讀者可以跳過。
具體的代碼如下所示:
- QNetworkAccessManager manager;
- QEventLoop q;
- QTimer tT;
- tT.setSingleShot(true);
- connect(&tT, SIGNAL(timeout()), &q, SLOT(quit()));
- connect(&manager, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)),
- &q, SLOT(quit()));
- QNetworkReply *reply = manager.get(QNetworkRequest(QUrl("http://www.qtcentre.org")));
- tT.start(5000); // 5s timeout
- q.exec();
- if(tT.isActive()){
- // download complete
- tT.stop();
- } else {
- // timeout
- }
其中主要利用了QEventLoop類,它將創建一個本地的Event loop,然后block,直到接受到finished信號,或者timeout超時信號后才退出,而事件循環則不會被block。
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