python GUI库图形界面开发之PyQt5 UI主线程与耗时线程分离详细方法实例

在做界面开发时，无论是移动端的Android，还是我们这里讲的PyQt5，经常会有一个界面开发准则，那就是UI主线程与耗时子线程一定要分开，主线程负责刷新界面，耗时操作，如网络交互、磁盘IO等，都应该放在子线程里执行，它们各司其职，保证系统正常运行，提升整体用户体验。

软硬件环境

windows 10 64bit

PyQt5

Anaconda3 with python 3.6.5

首先看下工程目录结构

main.py，这是工程入口文件，它负责创建app

# -*- coding: utf-8 -*-import sysfrom PyQt5.QtWidgets import QApplicationfrom gui.mainwindow import MainWindowif __name__ == ’__main__’: app = QApplication(sys.argv) main_window = MainWindow() main_window.show() sys.exit(app.exec_())

ui_mainwindow.py，负责界面的绘制，这个文件通过designer图形化工具作图然后使用pyuic工具生成对应的python代码

# -*- coding: utf-8 -*-# Form implementation generated from reading ui file ’.mainwindow.ui’## Created by: PyQt5 UI code generator 5.6## WARNING! All changes made in this file will be lost!from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgetsclass Ui_MainWindow(object): def setupUi(self, MainWindow): MainWindow.setObjectName('MainWindow') MainWindow.resize(800, 600) MainWindow.setMinimumSize(QtCore.QSize(800, 600)) MainWindow.setMaximumSize(QtCore.QSize(800, 600)) self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow) self.centralwidget.setObjectName('centralwidget') self.button_ok = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget) self.button_ok.setGeometry(QtCore.QRect(260, 220, 230, 140)) self.button_ok.setMinimumSize(QtCore.QSize(230, 140)) self.button_ok.setMaximumSize(QtCore.QSize(230, 140)) font = QtGui.QFont() font.setPointSize(50) self.button_ok.setFont(font) self.button_ok.setFocusPolicy(QtCore.Qt.TabFocus) self.button_ok.setObjectName('button_ok') MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget) self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(MainWindow) self.statusbar.setObjectName('statusbar') MainWindow.setStatusBar(self.statusbar) self.menubar = QtWidgets.QMenuBar(MainWindow) self.menubar.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 800, 23)) self.menubar.setObjectName('menubar') self.menuFile = QtWidgets.QMenu(self.menubar) self.menuFile.setObjectName('menuFile') self.menuHelp = QtWidgets.QMenu(self.menubar) self.menuHelp.setObjectName('menuHelp') MainWindow.setMenuBar(self.menubar) self.actionExit = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionExit.setObjectName('actionExit') self.actionCopy = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionCopy.setObjectName('actionCopy') self.actionPaste = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionPaste.setObjectName('actionPaste') self.actionCut = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionCut.setObjectName('actionCut') self.actionHelp = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionHelp.setObjectName('actionHelp') self.actionAbout = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.actionAbout.setObjectName('actionAbout') self.action_query = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.action_query.setObjectName('action_query') self.action_backupDB = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.action_backupDB.setObjectName('action_backupDB') self.action_reset_mac = QtWidgets.QAction(MainWindow) self.action_reset_mac.setObjectName('action_reset_mac') self.menuFile.addSeparator() self.menuFile.addAction(self.actionExit) self.menuFile.addSeparator() self.menuHelp.addSeparator() self.menuHelp.addSeparator() self.menuHelp.addAction(self.actionAbout) self.menuHelp.addSeparator() self.menubar.addAction(self.menuFile.menuAction()) self.menubar.addAction(self.menuHelp.menuAction()) self.retranslateUi(MainWindow) QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow) def retranslateUi(self, MainWindow): _translate = QtCore.QCoreApplication.translate MainWindow.setWindowTitle(_translate('MainWindow', '分离UI主线程和工作线程')) self.button_ok.setText(_translate('MainWindow', '确定')) self.menuFile.setTitle(_translate('MainWindow', 'File')) self.menuHelp.setTitle(_translate('MainWindow', 'Help')) self.actionExit.setText(_translate('MainWindow', '退出')) self.actionHelp.setText(_translate('MainWindow', '软件使用说明')) self.actionAbout.setText(_translate('MainWindow', '关于'))

mainwindow.py，主要负责界面上控件的事件处理

import timefrom PyQt5.QtWidgets import QMainWindowfrom gui.ui_mainwindow import *class MainWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow): def __init__(self, parent=None): super(MainWindow, self).__init__(parent) self.setupUi(self) # 绑定点击事件 self.button_ok.clicked.connect(self.button_start) def button_start(self): self.button_ok.setChecked(True) self.button_ok.setDisabled(True) time.sleep(20)

这里我们使用time.sleep(20)来模拟耗时任务，执行python main.py后一会，界面就会出现无响应，假死的现象，等到20秒过后，界面又恢复了正常，用户体验非常差。

其实要解决这个问题，也非常简单。我们将UI主线程中的time.sleep(20)移动到子线程中就可以了。PyQt5中提供了线程类QThread，我们继承它并重写它的run方法，新建一个新的文件threads.py

# -*- coding: utf-8 -*-import timefrom PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignalclass WorkThread(QThread): # 使用信号和UI主线程通讯，参数是发送信号时附带参数的数据类型，可以是str、int、list等 finishSignal = pyqtSignal(str) # 带参数示例 def __init__(self, ip, port, parent=None): super(WorkThread, self).__init__(parent) self.ip = ip self.port = port def run(self): ’’’ 重写 ’’’ print(’=============sleep======ip: {}, port: {}’.format(self.ip, self.port)) time.sleep(20) self.finishSignal.emit(’This is a test.’) return

注意到这里我们使用了pyqtSignal，我们使用它来跟UI主线程通讯，一般用于界面元素的刷新，在子线程的最后，我们发送这个信号。

对应的mainwindow.py，需要进行如下修改

from gui.threads import WorkThread# 其它部分省略def button_start(self): print(’button_start clicked.’) # 设置按钮不可用 self.button_ok.setChecked(True) self.button_ok.setDisabled(True) self.th = WorkThread(ip=’192.168.1.1’, port=4000) # 将线程th的信号finishSignal和UI主线程中的槽函数button_finish进行连接 self.th.finishSignal.connect(self.button_finish) # 启动线程 self.th.start()def button_finish(self, msg): print(’msg: {}’.format(msg)) # 设置按钮可用 self.button_ok.setChecked(False) self.button_ok.setDisabled(False)

一顿操作之后，再次执行python main.py，界面就再也不会出现No Resonding的提示了，可以在子线程执行过程中可以随意操作界面上的其它控件

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