QT打造高效线程池异步QWebSocket 客户端

Posted 2022-11-26 qianbo_insist

目的

我们可以使用QWebSocket得异步通信来高效传输数据，当时我们使用QWebSocket来和服务端取得视频信息流，而渲染也使用同样得界面线程，大量得包流通并且要渲染多个画面，这使得通信包来不及接收，这样，QWebSocket要使用不同得线程来接收数据包，和渲染分开，所以可以使用多个线程来将QWebSocket得异步通信放入到某个线程中，这里比较核心的是，将几个QWebSocke 放到同一个线程执行，这其实就是线程池技术。我们的示例是将两个QWebSocket放到一个线程中，学会了处理，自己稍加修改就可以做出像样的线程池了。

qt 多线程websocket

Qt有两种多线程的方法，其中一种是继承QThread的run函数，
另外一种是把一个继承于QObject的类用moveToThread函数转移到一个Thread里。
Qt4.8之前都是使用继承QThread的run这种方法，Qt4.8之后，Qt官方建议使用第二种方法。

具体的使用步骤如下：

1.从QObject派生一个类，将耗时的工作写在该类的槽函数中。

2.将派生类对象移动到一个QThread中，该线程需要start。（这一步使用moveToThread）

3.通过信号连接派生类的槽函数，并通过信号触发槽函数。(槽函数在子线程中执行)

#ifndef WORKER_H
#define WORKER_H


#include <QDebug>
#include <QThread>
#include <QString>
#include <QObject>

class Worker:public QObject

    Q_OBJECT
public:
    explicit Worker(QObject *parent=0);
    ~Worker();

signals:
    void sig_finish();

public slots:
    void slot_dowork();

;
#endif // WORKER_H

#include "worker.h"

Worker::Worker(QObject *parent):QObject(parent)

    qDebug()<<"worker()";

Worker::~Worker()

    qDebug()<<"~worker()";

void Worker::slot_dowork()

    qDebug()<< "do work,thread id = " << QThread::currentThreadId();
    int i =0;
    while(i++<10)
    
        qDebug()<<"this is time for:"<<i;
        QThread::msleep(20);
    
    emit sig_finish();

其中我们的slot_dowork函数其实就是我们的线程工作函数，是通过发送信号来接收信息的，线面我们来看mainwindow

mainwindow

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <worker.h>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui  class MainWindow; 
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow

    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();
    void dowork();
private:
    Ui::MainWindow *ui;
    Worker *m_pworker;
    QThread *m_pthread;
signals:
    void sig_dowork();

public slots:
    void slot_finish();
;
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp 文件

实现

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)

    ui->setupUi(this);
    m_pworker = new Worker();
      m_pthread = new QThread();
      m_pworker->moveToThread(m_pthread);
      qDebug()<< "start,thread id = " << QThread::currentThreadId();

      connect(m_pthread, &QThread::finished, m_pworker, &QObject::deleteLater);
      connect(this,SIGNAL(sig_dowork()),m_pworker,SLOT(slot_dowork()));
      connect(m_pworker,SIGNAL(sig_finish()),this,SLOT(slot_finish()));


MainWindow::~MainWindow()

    delete ui;
    m_pthread->quit();
    m_pthread->wait();


void MainWindow::dowork()

    m_pthread->start();
    emit sig_dowork();


void MainWindow::slot_finish()

     qDebug()<< "finish,thread id = " << QThread::currentThreadId();

在主函数里面启动线程得方法：
调用mainwindow的dowork，事先这些资源都已经new出来了，可以开始工作

#include "mainwindow.h"

#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])

    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    w.dowork();
    return a.exec();

运行结果如下图所示

多个websocket 使用同一个线程

如果多个QWebSocket 使用不同得线程，创建多个以上得thread就行，问题是要分配好线程，不宜过多，不宜过少，如何做到呢，下面我们来修改一下：
我们创建一个wsclientmanager类，使得多个websocket在一个线程里运行，只要能这样做，就可以创建一个线程池，每个线程分配相应得QWebSocket。

#ifndef WSCLIENTMANAGER_H
#define WSCLIENTMANAGER_H

#include "worker.h"
#include <QMap>

class wsClient:public QObject

    Q_OBJECT
private:
    QString m_name;
    //QThread *m_pthread = NULL;
public:
   // void send_message(QString str, char* content);
    void send(QString str)
    
        emit sig_send(str);
    
    void start()
    
        emit sig_start();
    
public:
signals:
    void sig_start();
    void sig_send(QString str);
public slots:
    void slot_finish()
    
         qDebug()<< "finish,thread id = " << QThread::currentThreadId();
    
;

class wsClientManager:public QObject

    Q_OBJECT
   QMap<QString,wsClient*> map_ptr_Client;
   QMap<QString,Worker*> map_ptr_work;
   QThread* m_pthread = NULL;
public:
   wsClientManager();
   ~wsClientManager();
   int add_client(QString str);
   int dec_client(QString str);

    void start();
    void send_message(QString str, QString content);
;

#endif // WSCLIENTMANAGER_H

实现文件如下：

#include "wsclientmanager.h"



wsClientManager::wsClientManager()

    m_pthread = new QThread();

wsClientManager::~wsClientManager()

    m_pthread->quit();
    m_pthread->wait();


void wsClientManager::start()


    //emit sig_dowork();


int wsClientManager::add_client(QString str)

    if(!m_pthread->isRunning())
        m_pthread->start();
    qDebug()<<m_pthread->isRunning();
    if(map_ptr_Client.find(str)== map_ptr_Client.end())
    
        wsClient* client = new wsClient();
        Worker* work = new Worker(str);
        work->moveToThread(m_pthread);
        connect(client,SIGNAL(sig_start()),work,SLOT(slot_start()));
        connect(client,SIGNAL(sig_send(QString)),work,SLOT(send(QString)));
        connect(work,SIGNAL(sig_finish()),client,SLOT(slot_finish()));
        map_ptr_work.insert(str,work);
        map_ptr_Client.insert(str,client);
        client->start();
        return 1;
    
    return 0;

void wsClientManager::send_message(QString str, QString content)

    auto iter = map_ptr_Client.find(str);
    if(iter!=map_ptr_Client.end())
    
        iter.value()->send(content);
        //iter->second->send(content);
    
    else
        qDebug()<<"not find the name of "<<str;

界面如下：

在启动时先创建用户1和用户2，分别对应一个wsClient, 创建相应得Worker，并且关联，代码见addClient函数，我们点击用户1时， 发送得是用户1要发送得内容，同理用户2
事先创建用户1 qianbo1 用户2 qianbo2

void MainWindow::dowork()

    m_manager.add_client("qianbo1");
    m_manager.add_client("qianbo2");
    //m_pthread->start();
    //emit sig_dowork();

发送时,根据选择得用户来发送内容

void MainWindow::on_pushButton_clicked()

    QString str ;
    if(ui->radioButton->isChecked())
    
        str = "qianbo1";
    
    else
    
        str = "qianbo2";
    

    m_manager.send_message(str,ui->lineEdit->text());

根据qDebug 输出如下， 返回内容可以看出是不同得用户接收得

那么服务端在哪里呢？我们使用nodejs来写一个非常简单得代码，一下子就有了，我们使用ws来做服务端测试

var WebSocketServer = require('ws').Server,
wss = new WebSocketServer( port: 8777 );
wss.on('connection', function (ws) 
    console.log('client connected');
    ws.on('message', function (message) 
        console.log(message);
        ws.send("this is a test");
	
    );
);

启动如下所示：

无论谁发送过来都给一个this is a test,读者可以根据需求来做返回，也可以返回json等等，根据需求来做吧。

代码下载：下载