PyQt5 解决界面无响应方案-编程知识

文章目录

前言
版本
案例
解决方案
- `QThread`
- `QTimer`
局部变量创建异步线程导致 UI 未响应
- 如果 `QTimer 不使用 self.time` 写法
个人简介

前言

在PyQt5中，GUI线程通常指的是Qt的主事件循环线程，也称为主线程。主线程负责处理GUI事件、更新UI界面等任务。在PyQt5中，主线程和GUI线程是同一个线程，即运行应用程序的线程。
当创建一个Qt应用程序时，主线程会启动，并执行QApplication.exec_()方法，进入Qt的事件循环。在事件循环中，主线程会不断地监听并处理用户的输入事件、定时器事件、网络事件等，然后更新UI界面。
如果在主线程执行耗时操作，比如 循环、sleep、wait 异步线程执行 会导致 UI 界面进入无响应状态，我们可以采用以下两种方式异步处理：使用QThread 或 QTimer。

版本

PyQt5
Python 3.x

案例

我们写一个简单的进度条填充程序，每 2 秒填充 1%：

import sys
import timefrom PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QProgressBar, QPushButton, QHBoxLayoutclass MyWidget(QWidget):def __init__(self):super(MyWidget, self).__init__()self.currentValue = 0self.progressBar = QProgressBar(self)self.progressBar.resize(200, 50)self.progressBar.move(20, 20)self.progressBar.setValue(self.currentValue)# 创建一个按钮self.button = QPushButton('点击我', self)self.button.clicked.connect(self.on_clicked)# 创建一个垂直布局，并将按钮添加到布局中layout = QHBoxLayout()layout.addWidget(self.progressBar)layout.addWidget(self.button)# 设置窗口的主布局为垂直布局self.setLayout(layout)def on_clicked(self):while True:time.sleep(2)self.currentValue = (self.currentValue + 1) % 101self.progressBar.setValue(self.currentValue)if __name__ == '__main__':app = QApplication(sys.argv)w = MyWidget()w.resize(500, 300)w.move(300, 300)w.setWindowTitle('Simple')w.show()sys.exit(app.exec_())

点击运行，我们会发现 UI 界面出现无响应且进度条没有刷新：

解决方案

为了避免 UI 界面无响应，我们可以采用以下两种方式：使用 QThread 或 QTimer。

`QThread`

我们可以通过点击事件创建 QThread 异步线程执行：

import sys
import timefrom PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QProgressBar, QPushButton, QHBoxLayoutclass MyWorker(QThread):timeout = pyqtSignal()def __init__(self):super(MyWorker, self).__init__()def run(self):while True:time.sleep(2)self.timeout.emit()class MyWidget(QWidget):def __init__(self):super(MyWidget, self).__init__()self.worker = Noneself.currentValue = 0self.progressBar = QProgressBar(self)self.progressBar.resize(200, 50)self.progressBar.move(20, 20)self.progressBar.setValue(self.currentValue)# 创建一个按钮self.button = QPushButton('点击我', self)self.button.clicked.connect(self.on_clicked)# 创建一个垂直布局，并将按钮添加到布局中layout = QHBoxLayout()layout.addWidget(self.progressBar)layout.addWidget(self.button)# 设置窗口的主布局为垂直布局self.setLayout(layout)def on_clicked(self):self.worker = MyWorker()self.worker.timeout.connect(self.upgradeProgress)self.worker.start()def upgradeProgress(self):self.currentValue = (self.currentValue + 1) % 101self.progressBar.setValue(self.currentValue)if __name__ == '__main__':app = QApplication(sys.argv)w = MyWidget()w.resize(500, 300)w.move(300, 300)w.setWindowTitle('Simple')w.show()sys.exit(app.exec_())

运行效果：

`QTimer`

我们可以通过点击事件创建 QTimer 定时器异步执行：

import sys
from PyQt5.QtCore import QTimer
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QProgressBar, QPushButton, QHBoxLayoutclass MyWidget(QWidget):def __init__(self):super(MyWidget, self).__init__()self.currentValue = 0self.progressBar = QProgressBar(self)self.progressBar.resize(200, 50)self.progressBar.move(20, 20)self.progressBar.setValue(self.currentValue)# 创建一个按钮self.button = QPushButton('点击我', self)self.button.clicked.connect(self.on_clicked)# 创建一个垂直布局，并将按钮添加到布局中layout = QHBoxLayout()layout.addWidget(self.progressBar)layout.addWidget(self.button)# 设置窗口的主布局为垂直布局self.setLayout(layout)def on_clicked(self):# 定义一个定时器并启动定时器self.time = QTimer()self.time.timeout.connect(self.upgradeProgress)self.time.start(200)def upgradeProgress(self):self.currentValue = (self.currentValue + 1) % 101self.progressBar.setValue(self.currentValue)if __name__ == '__main__':app = QApplication(sys.argv)w = MyWidget()w.resize(500, 300)w.move(300, 300)w.setWindowTitle('Simple')w.show()sys.exit(app.exec_())

运行效果：

局部变量创建异步线程导致 UI 未响应

在使用 QThread 的案例中，将 on_clicked 方法改为如下写法，同样会导致 UI 未响应状态：

    def on_clicked(self):worker = MyWorker()worker.timeout.connect(self.upgradeProgress)worker.start()

这是因为在Python中，类似于 worker = MyWorker() 这样的语句创建的对象在当前作用域中是局部变量，它的生命周期与当前作用域相关联。当当前作用域的代码执行完成后局部变量会被销毁。
如果异步线程的任务还没有完成，而主线程的事件循环又需要等待任务完成才能继续执行，那么就会导致GUI线程无响应。这是因为主线程被阻塞在等待异步任务的过程中，无法处理事件。
为了避免这种情况，我们应该将异步线程对象存储为实例变量（即使用 self.worker = MyWorker() ），这样可以确保异步线程对象的生命周期与主对象相同，直到异步任务完成。这样即使当前作用域的代码执行完成，异步线程仍然可以继续执行，并且主线程的事件循环也不会被阻塞。