是否可以从渲染线程强制执行主线程（GUI线程）？答案

【问题标题】：Is it possible to force execute main thread (GUI thread) from render thread?是否可以从渲染线程强制执行主线程（GUI线程）？
【发布时间】：2021-01-05 17:34:54
【问题描述】：

我们有在渲染线程中执行的命令队列，直接在QQuickWindow::beforeRendering 和QQuickWindow::afterRendering 之间，命令对数据模型进行更改，当数据模型发生更改时，它会立即通知我们的自定义 OpenGL 渲染引擎同步数据。

问题在于，当数据模型发生变化时，它也会通知打算更新 UI 的订阅者。但是从不同的线程更新 UI 是容易出错的方法。一种方法是使用Qt::QueuedConnection。这也容易出错，因为执行时模型可能会进入远状态。

设计与example非常相似。

是否可以从渲染线程更新与 QML 链接的 QStadardItemModel？

【问题讨论】：

为什么在渲染 UI 时执行命令？只是不要那样做。渲染应该只使用当前数据/状态绘制 UI，而不是更改任何数据/状态。
因为命令可能会导致渲染器状态的变化。例如，我们有命令 AddBoxCommand。执行此命令时，它会通知渲染器添加的新对象，渲染器通过更改其状态来对此事件做出反应。渲染器直接在beforeRendering 和afterRendering 之间工作，所以我们不能在他工作时从不同的线程改变他的状态。 Windows 上的 Qt Quick 使用线程渲染循环，因此渲染线程永远不会锁定。主（Gui）线程通过锁定自己来启动与渲染线程的同步。主线程保持锁定，而渲染线程仍在工作。
我们希望渲染器在 Qt Quick 的渲染线程中完成他的工作，因为 OpenGL 上下文共享可能存在问题。这就是我们在beforeRendering 和afterRendering 之间注入命令执行的原因。

标签： c++ multithreading qt opengl qml

【解决方案1】：

有可能，你可以通过QMetaObject::invokeMethod 的QMetaObject::invokeMethod(QObject *context, Functor function, Qt::ConnectionType type = Qt::AutoConnection, FunctorReturnType *ret = nullptr) 重载来做到这一点。

对于上下文，您需要传递一个生活在要运行函数的线程上的对象。对于 GUI 线程，QCoreApplication::instance() 是一个不错的选择。对于连接类型，根据您的需要使用Qt::QueueConnection 或Qt::BlockingQueuedConnection（无论您是否需要调用阻止）。如果您使用Qt::BlockingQueuedConnection，请确保您当前不在主线程中（如果是这种情况，您可以检查并通过Qt::DirectConnection）。

对于函子，lambda 可以解决问题。

例如：

qDebug() << "1 main thread" << QThread::currentThreadId();
QtConcurrent::run([] {
    qDebug() << "1 QtConcurrent thread" << QThread::currentThreadId();

    QMetaObject::invokeMethod(QCoreApplication::instance(), [] {
        qDebug() << "invokeMethod thread" << QThread::currentThreadId();
    }, Qt::BlockingQueuedConnection);

    qDebug() << "2 QtConcurrent thread" << QThread::currentThreadId();
});
qDebug() << "2 main thread" << QThread::currentThreadId();

这个输出：

1 main thread 0x1c7c
2 main thread 0x1c7c
1 QtConcurrent thread 0x19ec
invokeMethod thread 0x1c7c
2 QtConcurrent thread 0x19ec

【讨论】：

我需要更改与主（gui）线程相关的 QStandardItemModel 并通知 QML 视图有关更改。据我所知，从不同的线程更改模型并不是一个好主意（stackoverflow.com/a/46661870/12847278）。在我们的应用程序中，当命令执行时，它可以更改域模型。如果确实如此，则发出事件。此事件有两个订阅者。一个 QStandardItemModel 必须反映自己状态的这种变化。其次是我们的自定义渲染引擎，它使用 OpenGL 上下文，因此在 Qt Quick 渲染线程中工作。
如果有一种方法可以在主（Gui）线程中执行代码，即使它被锁定以与渲染线程同步但似乎不可能。

【解决方案2】：

你可以从Calling Qt Functions From Unix Signal Handlers获得灵感

您可能有一些中心数据结构，例如一些std::deque 包含lambda expressions；让我们称它为您的待办事项列表。该待办事项列表还管理一个pipe(7)（即两个文件描述符）。

您将使用适当的std::mutex 保护该待办事项列表并使用std::condition_variable

您可以使用一些pipe(7) 或fifo(7) 在渲染线程和主Qt 线程之间进行同步，然后使用（在主线程中）一些 QSocketNotifier 用于同步。渲染线程也将write(2) 一些字节添加到您的待办事项列表时，该fifo 或管道，主线程将使用QSocketNotifier 到read(2) 它，然后从您的待办事项列表中获取（弹出）一个闭包并运行它。

【讨论】：