Python 3，Tkinter 和线程一个长时间运行的进程，OOP 风格

Question

我的小程序可能有一个运行时间很长的进程。从控制台执行此操作时这不是问题，但现在我想添加一个 GUI。理想情况下，我想使用 Tkinter (a) 因为它很简单，并且 (b) 因为它可能更容易跨平台实现。根据我的阅读和体验，（几乎）所有 GUI 都会遇到同样的问题。

通过我所有关于线程和 GUI 主题的阅读，似乎有两个流。 1 - 底层工作进程正在轮询（例如等待获取数据），以及 2 - 工作进程正在执行大量工作（例如，在 for 循环中复制文件）。我的程序属于后者。

我的代码有一个“层次结构”的类。
MIGUI 类处理 GUI 并与接口类 MediaImporter 交互。 MediaImporter 类是用户界面（控制台或 GUI）和工作类之间的接口。 Import 类是长期运行的工作者。它不知道存在接口或 GUI 类。

问题：点击开始按钮后，GUI被阻塞，无法点击中止按钮。就好像我根本没有使用线程。我怀疑问题出在我在 startCallback 方法中启动线程的方式上。

我也尝试过线程化整个 MediaImporter 类的方法。请参阅注释掉的行。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import filedialog
import threading
import time


class MIGUI():
    def __init__(self, master):
        self.master = master

        self.mediaImporter = MediaImporter()

        self.startButton = ttk.Button(self.master, text='Start', command=self.startCallback)
        self.startButton.pack()

        self.abortButton = ttk.Button(self.master, text='Abort', command=self.abortCallback)
        self.abortButton.state(['disabled'])
        self.abortButton.pack()

    def startCallback(self):
        print('startCallback')
        self.abortButton.state(['!disabled'])
        self.startButton.state(['disabled'])
        self.abortButton.update()  # forcing the update seems unnecessary
        self.startButton.update()
        #print(self.startButton.state())
        #print(self.abortButton.state())

        self.x = threading.Thread(target=self.mediaImporter.startImport)
        self.x.start()
        self.x.join()

        #self.mediaImporter.startImport()

        self.startButton.state(['!disabled'])
        self.abortButton.state(['disabled'])
        self.abortButton.update()
        self.startButton.update()
        #print(self.startButton.state())
        #print(self.abortButton.state())

    def abortCallback(self):
        print('abortCallback')
        self.mediaImporter.abortImport()
        self.startButton.state(['!disabled'])
        self.abortButton.state(['disabled'])


class MediaImporter():
#class MediaImporter(threading.Thread):
    """ Interface between user (GUI / console) and worker classes """
    def __init__(self):
        #threading.Thread.__init__(self)

        self.Import = Import()
        #other worker classes exist too

    def startImport(self):
        print('mediaImporter - startImport')
        self.Import.start()

    def abortImport(self):
        print('mediaImporter - abortImport')
        self.Import.abort()


class Import():
    """ Worker
        Does not know anything about other non-worker classes or UI.
    """
    def __init__(self):
        self._wantAbort = False

    def start(self):
        print('import - start')
        self._wantAbort = False
        self.doImport()

    def abort(self):
        print('import - abort')
        self._wantAbort = True    

    def doImport(self):
        print('doImport')
        for i in range(0,10):
            #actual code has nested for..loops
            print(i)
            time.sleep(.25)
            if self._wantAbort:
                print('doImport - abort')
                return


def main():
    gui = True
    console = False

    if gui:
        root = tk.Tk()
        app = MIGUI(root)
        root.mainloop()
    if console:
        #do simple console output without tkinter - threads not necessary
        pass

if __name__ == '__main__':
    main()

Answer 1

您的 GUI 被阻止的原因是因为您调用了 self.x.join()，它会一直阻塞直到 doImport 函数完成，请参阅 join 文档。相反，我会在您的 abortCallback() 函数中调用 join()，因为这会导致线程停止运行。

Answer 2

再次感谢 XORNAND。 join() 绝对是问题的一部分。问题的另一部分是 MIGUI 类无法知道长时间运行的进程何时完成（因为它已经运行了它的过程，或者因为它被中止了）。低级工作者和 UI 层。我确实尝试使用 threading.Event 但没有成功，并且确实考虑过使用队列。

我的解决方案是使用 pubsub。 (https://github.com/schollii/pypubsub)worker 层可以发送各种主题的消息，UI 和接口层可以设置 Listeners 以对接收到的数据执行操作。

在我的例子中，Import.doImport 方法在完成时会发送一条 STATUS 消息。然后 MIGUI 监听器可以相应地触发 Start/Abort 按钮。

为了确保 pubsub 的实现按计划进行，我还设置了一个 tkinter 进度条。 doImport 方法发送一个带有完成百分比的 PROGESS 消息。这反映在屏幕上的进度条中。

附注 - 在我最初的问题中，我必须在按钮上使用 .update() 才能显示它们。现在我们不再阻塞，这没有必要。

在此处发布完整的工作解决方案，展示 pubsub 实现。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
import threading
import time
from pubsub import pub

class MIGUI():
    def __init__(self, master):
        self.master = master
        self.mediaImporter = MediaImporter()
        self.startButton = ttk.Button(self.master, text='Start', command=self.startCallback)
        self.startButton.pack()
        self.abortButton = ttk.Button(self.master, text='Abort', command=self.abortCallback)
        self.abortButton.state(['disabled'])
        self.abortButton.pack()
        self.progress = ttk.Progressbar(self.master, length=300)
        self.progress.pack()
        pub.subscribe(self.statusListener, 'STATUS')
        pub.subscribe(self.progressListener, 'PROGRESS')
    def statusListener(self, status, value):
        print('MIGUI', status, value)
        if status == 'copying' and (value == 'finished' or value == 'aborted'):
            self.startButton.state(['!disabled'])
            self.abortButton.state(['disabled'])
    def progressListener(self, value):
        print('Progress %d' % value)
        self.progress['maximum'] = 100
        self.progress['value'] = value
    def startCallback(self):
        print('startCallback')
        self.abortButton.state(['!disabled'])
        self.startButton.state(['disabled'])
        self.x = threading.Thread(target=self.mediaImporter.startImport)
        self.x.start()
        # original issue had join() here, which was blocking.
    def abortCallback(self):
        print('abortCallback')
        self.mediaImporter.abortImport()

class MediaImporter():
    """ Interface between user (GUI / console) and worker classes """
    def __init__(self):
        self.Import = Import()
        #other worker classes exist too
        pub.subscribe(self.statusListener, 'STATUS')
    def statusListener(self, status, value):
        #perhaps do something
        pass
    def startImport(self):
        self.Import.start()
    def abortImport(self):
        self.Import.abort()

class Import():
    """ Worker
        Does not know anything about other non-worker classes or UI.
        It does use pubsub to publish messages - such as the status and progress.
        The UI and interface classes can subsribe to these messages and perform actions. (see listener methods)
    """
    def __init__(self):
        self._wantAbort = False
    def start(self):
        self._wantAbort = False
        self.doImport()
    def abort(self):
        pub.sendMessage('STATUS', status='abort', value='requested')
        self._wantAbort = True
    def doImport(self):
        self.max = 13
        pub.sendMessage('STATUS', status='copying', value='started')
        for i in range(1,self.max):
            #actual code has nested for..loops
            progress = ((i+1) / self.max * 100.0)
            pub.sendMessage('PROGRESS', value=progress)
            time.sleep(.1)
            if self._wantAbort:
                pub.sendMessage('STATUS', status='copying', value='aborted')
                return
        pub.sendMessage('STATUS', status='copying', value='finished')

def main():
    gui = True
    console = False
    if gui:
        root = tk.Tk()
        app = MIGUI(root)
        root.mainloop()
    if console:
        #do simple console output without tkinter - threads not necessary
        pass
if __name__ == '__main__':
    main()