python - 使用 pyqtgraph 和线程进行实时绘图

Question

这有点长，第一部分只是问题的描述，第二部分是我的“修复”是否正确的问题。

我是从 Python 编程开始的。我创建了一个与 Arduino 通信的程序，该程序读取我们熔化实验室炉子的温度。然后将温度用于 PID 算法，并将输出设置为 Arduino。通信是通过 pyserial 完成的。到目前为止，一切正常，包括实时绘制温度信号、PID 变量等。该脚本包括一个主循环和 3 个线程(串行通信、从串行端口读取的数据转换器、QWidget 的设定温度和 PID 算法的输出。这些值用于创建一个数组以在 pyqtgraph 中显示。最后，第三个线程将数据从数据移位器转移到 QWidget。

当使用我的 Linux-Notebook 时，一切正常，而且 GUI 从未停止更新。相反，当使用任何 Windows 主机时，我遇到一些 pyqtgraphs 停止刷新的问题。这种行为很奇怪，因为我或多或少在同一时间设置所有数据，使用相同的 numpy 数组(只是不同的列)——有些图刷新时间更长(几小时)，有些更早停止(分钟)。在或多或少地搜索了互联网漏洞之后 ;-) 我认为我发现了问题:它是数据从线程到 GUI 的传递。一些虚拟代码来解释发生了什么:

DataUpdaterToGUI(QThread):

#sets the QWidget from main loop
def setGUI(self, gui):
    self.gui = gui

def run()
    while True:
        with lock(): # RLock() Instance
           copyArray = self.dataArray[:] # copy the array from the shifter
           self.gui.plot1.copyArray(dataArray[:, 0], copyArray[:, 1])
           self.gui.plot2.copyArray(dataArray[:, 0], copyArray[:, 2])
           # self.gui.update()
           # QApplication.instance().processEvents() 

调用 self.gui.update() 和 processEvents() 都不会对结果产生任何影响:绘图会在一段时间后停止重绘(在 Windows 上)。

现在我有一个非常简单的例子，只是想确定我是否正确地使用了 threading-stuff。它工作正常，但我有一些问题:

• 信号槽方法是否复制传递的数据？
• 为什么不需要调用QWidget的update()方法？
• 在使用信号时我必须使用任何类型的锁吗？

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class Main(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.layout = QGridLayout(self)
        self.graph = pg.PlotWidget()
        self.graph.setYRange(0,1000)
        self.plot = self.graph.plot()
        self.layout.addWidget(self.graph,0,0)
        self.show()

    def make_connection(self, data_object):
        data_object.signal.connect(self.grab_data)

    @pyqtSlot(object)
    def grab_data(self, data):
        print(data)
        self.plot.setData(data)


class Worker(QThread):
    signal = pyqtSignal(object)

    def __init__(self):
        super().__init__()

    def run(self):
        self.data = [0, 1]
        i = 2
        while True:
            self.data[1] = i
            self.signal.emit(self.data)
            time.sleep(0.01)
            i += 1

if __name__ == "__main__": 
    app = QApplication(sys.argv)

    widget = Main()
    worker = Worker()
    widget.make_connection(worker)
    worker.start()

    sys.exit(app.exec_())

Answer 1

信号槽方法会复制传递的数据吗？信号是线程安全的，在传输数据时它们会进行复制，以便数据之前的线程和使用它的线程(GUI Thread)不会有冲突

为什么不用调用QWidget的update()方法？ 其实pyqtgraph调用的是update方法，plot是一个PlotDataItem，所以查看源码setData()方法，它调用 updateItems()方法，在该方法中 curve 的 setData() 方法或 scatter属性被调用(根据图形类型)，在曲线的情况下它是 setData()方法调用 updateData() 和 updateData()方法调用更新，在分散的情况下它是 setData()方法调用 addpoint() 和 addPoints()调用 invalidate()，这 invalidate()方法调用 update()。

在使用信号时我必须使用任何类型的锁吗？不需要，因为信号是线程安全的，所以 Qt 已经设置了保护措施来避免冲突。