pyQt学习笔记——QThread线程

在 PyQt 中，主线程负责 GUI 的事件循环，因此如果执行耗时任务（如视频处理、深度学习推理等）可能会导致界面卡顿甚至无响应。为了避免这个问题，我们通常使用 QThread 创建后台线程来处理这些任务。本教程将详细介绍 QThread 的使用，包括线程的创建、启动、通信以及正确的管理方式。

为什么要使用 QThread？

在 PyQt 中，默认所有操作都在 主线程（GUI 线程） 中执行。如果执行耗时任务（如读取摄像头视频、文件处理、深度学习推理等），就会阻塞 GUI，使界面卡顿甚至无响应。

解决方案：

• 使用 QThread 创建后台线程，避免阻塞 GUI。
• 通过信号和槽（Signal & Slot）进行线程间通信，确保数据传输安全。

创建 QThread 线程

在 PyQt 中，我们可以通过两种方式创建线程：

1. 继承 QThread 并重写 run() 方法（推荐使用）
2. 使用 moveToThread() 方式（适用于复杂对象）

这里主要介绍第一种方式。

继承 QThread 创建线程

from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
import time

class WorkerThread(QThread):
    update_signal = pyqtSignal(str)  # 定义信号，向主线程发送字符串

    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.is_running = True  # 控制线程是否运行

    def run(self):
        """线程执行的任务"""
        while self.is_running:
            time.sleep(1)  # 模拟耗时任务
            self.update_signal.emit("线程运行中...")  # 发送信号
        self.update_signal.emit("线程已停止")

    def stop(self):
        """停止线程"""
        self.is_running = False

在 GUI 界面中使用 QThread

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QVBoxLayout, QLabel
from PyQt5.QtCore import Qt
import sys

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("QThread 多线程示例")
        self.resize(300, 200)

        self.layout = QVBoxLayout()
        self.label = QLabel("点击按钮启动线程")
        self.button_start = QPushButton("启动线程")
        self.button_stop = QPushButton("停止线程")

        self.layout.addWidget(self.label)
        self.layout.addWidget(self.button_start)
        self.layout.addWidget(self.button_stop)
        self.setLayout(self.layout)

        # 创建线程
        self.thread = WorkerThread()
        self.thread.update_signal.connect(self.update_label)  # 连接信号
        
        # 绑定按钮事件
        self.button_start.clicked.connect(self.start_thread)
        self.button_stop.clicked.connect(self.stop_thread)

    def start_thread(self):
        if not self.thread.isRunning():
            self.thread.is_running = True
            self.thread.start()

    def stop_thread(self):
        self.thread.stop()

    def update_label(self, message):
        self.label.setText(message)

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    window = MainWindow()
    window.show()
    sys.exit(app.exec_())

线程间通信（Signal & Slot）

在 PyQt 中，QThread 不能直接更新 UI，需要通过 信号（Signal）和槽（Slot） 进行通信。

• pyqtSignal：定义一个信号
• connect()：连接信号和槽
• emit()：在线程中发送信号

示例：

class WorkerThread(QThread):
    update_signal = pyqtSignal(str)

    def run(self):
        for i in range(5):
            time.sleep(1)
            self.update_signal.emit(f"线程运行中：{i}")  # 发送信号

线程安全的停止方法

在 PyQt5 中，不能直接使用 terminate() 结束线程，正确的方法是 使用标志位 控制 run() 方法。

class WorkerThread(QThread):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.is_running = True

    def run(self):
        while self.is_running:
            time.sleep(1)
            print("线程运行中")
    
    def stop(self):
        self.is_running = False

多线程处理摄像头视频流

import cv2
import os
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal

class CameraThread(QThread):
    frame_signal = pyqtSignal(object)  # 发送视频帧

    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.cap = cv2.VideoCapture(0)  # 打开摄像头
        self.is_running = True  # 控制线程是否运行
    
    def run(self):
        while self.is_running:
            ret, frame = self.cap.read()
            if ret:
                self.frame_signal.emit(frame)  # 发送视频帧到 UI 进行显示
    
    def stop(self):
        self.is_running = False  # 停止线程循环
        self.cap.release()  # 释放摄像头资源

结束线程释放资源

if self.thread.isRunning():
    self.thread.stop()
    self.thread.quit()
    self.thread.wait()

总结

• 使用 QThread 处理耗时任务，防止 GUI 卡死。
• 通过 pyqtSignal 进行线程间通信，避免直接操作 UI。
• 使用 is_running 变量安全停止线程，避免 terminate() 可能引发的问题。

适用场景：

• 处理摄像头视频流（如 YOLO 目标检测）
• 数据处理、文件下载等耗时任务
• 后台计算任务，如深度学习推理