QAbstractItemModel 线程安全性

Question

我的QAbstractItemModel的实现监听一些事件，并在单独的线程中处理更新。 更新处理可能导致模型中的布局和/或数据发生更改。 数据本身的存储由boost::mutex保护，每个对QAbstractItemModel接口函数的调用（如果我理解正确，则在GUI线程中执行），以及更新处理函数（在单独的线程中）都会锁定互斥量。 在锁定与数据()/rowCount()/whatever尝试同时获取的相同互斥量时，是否可以发出信号layoutChanged/dataChanged？

以下是一段代码：

class MyItemModel : public QAbstractItemModel {
    Q_OBJECT
public:

    void processUpdate(const Update& update) {
        Mservice.post([this, update]() {
            boost::lock_guard<boost::mutex> lock (Mlock);
            bool willModifyLayout = checkWillModifyLayout(update)
            bool willModifyData = checkWillModifyData(update);
            if (willModifyLayout) {
                emit layoutAboutToBeChanged();
            }
                Mdata.processUpdate(update);
            if (willModifyLayout) {
                emit layoutChanged();
            }
            else if (willModifyData) {
                emit dataChanged();
            }            
        });
    }

    virtual QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const Q_DECL_OVERRIDE {
        boost::lock_guard<boost::mutex> lock (Mlock);
        if (index.isValid()) return Mdata.data(index, role);
    }

private:
    boost::mutex Mmutex;
    boost::asio::service Mservice;
    boost::asio::thread MserviceThread;
    DataStorage Mdata;

}

- thedimitrius

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我认为在模型中存储受互斥保护的数据并不是一个好主意。即使缺乏并发，视图经常调用模型的"data()"方法，锁定和解锁互斥量的开销可能足够大。 - Dmitry

如果你的数据足够庞大，你可以将其管理封装在某个 QObject 中，通过信号向实际模型通信数据更改，这些模型将存储数据的轻量级“视图” - 例如，如果你的数据存储长文本，则模型可以包含每个项目的前140个字符，以便在视图中显示。对于访问完整数据（而不是与模型连接的视图，以便不经常发生访问），你可以创建自己的模型API，同步检索数据。 - Dmitry

这确实是正确的方法。但我使用的框架强制要求使用boost的asio::io_service来处理更新。 另一方面，如果QAbstractItemModel接口函数不抛出异常，即使原始代码可能也能工作。如果processUpdate()在GUI线程处于data()调用中等待锁定互斥量时发出layoutChanged()，则不会发生任何错误。 data()将返回一些错误数据（或者可能是空的QVariant()），将在几个时刻内显示它，然后它将处理信号，并很快开始显示正确的数据。 - thedimitrius

Qt提供了QReadWriteLock。例如，您仍然可以使用互斥锁来保护您的模型。当您需要读取模型（例如在data()中）时，请锁定互斥锁以进行读取访问。当您需要更新模型时，请锁定互斥锁以进行写入访问（这将排除其他线程同时进行读取或写入访问）。使用互斥锁的开销可能是一个问题...但这并不是这个应用程序独有的。对代码进行分析以查看是否存在问题。如果没有问题，请保持简单并使用互斥锁。 - Matthew M.

Answer 1

我找到了答案： 如果模型属于不同的QThread，则该模型的信号将使用Qt::QueuedConnection连接到视图，这是可以的。 但是，如果（默认情况下）模型属于GUI QThread（也称为QCoreApplication::instance()->thread()），则模型的槽将立即执行，导致对data()、columnCount()等的调用，因此这是不好的。

- thedimitrius

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它本质上并不是“好的”，请参见http://blog.hostilefork.com/qt-model-view-different-threads/。 - Martin Hennings

有没有一种方法可以强制模型的信号被连接为Qt::QueuedConnection，即使该模型是在与GUI相同的线程上创建的？（该模型创建一个工作线程来调用模型信号） - pooya13

Answer 2

QAbstractItemModel 不是线程安全的。

这主要是因为跨线程的信号会被排队处理。

想象一下包含QList<int> list;（忽略QModelIndex）的模型的以下场景：

background thread       GUI thread        +         signal queue, abbreviations for readability
[MODEL]                 [VIEW]                      ( )
beginInsertRows(0, 1);   ...                        ( rowsAboutToBeAdded(0, 1) = add(1) )
list << item();          (doing                     ( add(1) )
endInsertRows();        something                   ( add(1), rowsAdded(0, 1) = added(1) )
beginRemoveRows(0, 1);    else)                     ( add(1), added(1), rowsAboutToBeRemoved(0, 1) = rem(1) )
list.removeAt(0);        ...                        ( add(1), added(1), rem(1) )
endRemoveRows(0, 1);     ...                        ( add(1), added(1), rem(1), rowsRemoved(0, 1) = rmvd(1) )
                         rowsAboutToBeAdded(0, 1);  ( added(1), rem(1), rmvd(1) )
                         rowsAdded(0, 1);           ( rem(1), rmvd(1) )
                         possible crash!

原因：

在rowsAdded()方法中，视图最终会调用

model()->data(model()->index(0, 0));

这个模型索引无效，因为模型没有行了。

在最好的情况下，它只会返回一个无效的 QVariant()。

在最坏的情况下（没有防御性检查），模型尝试访问 list[0]。

- Martin Hennings