タスクツリーの画像スケーリング

タスクツリー（TaskTree）を使用して、画像のダウンロードとスケーリングを非同期に行うために、For ループを並列に実行する方法を示します。

この例では、Qt TaskTree クラスを使用して、ネットワークから画像のコレクションをダウンロードし、UI をブロックすることなくスケーリングする方法を示します。また、For 要素を使用して、QList アイテムに対して並列ループでサブタスクを実行する方法と、Storage 要素を使用してタスク間でデータを共有する方法を示します。

この例では、. Qt Concurrent.

ダウンロードした画像のグリッドと終了ステータス

アプリケーションのワークフロー

ユーザーがAdd URLs ボタンを押すと、以下のメソッドが実行されます：

    DownloadDialog dialog(this);
    if (dialog.exec() != QDialog::Accepted)
        return;

    const QList<QUrl> urls = dialog.getUrls();
    initLayout(urls.size());

このメソッドはDownloadDialog を実行します。ユーザがダイアログを受け入れると、このメソッドは選択されたURLのリストを取得し、表示されている画像をクリアし、initLayout(urls.size()) を呼び出して新しい画像用のグリッドを準備します。

urls リストの各項目について、アプリは以下の処理を行います：

QNetworkReplyWrapper を使用して指定されたアドレスの画像をダウンロードし、受信したQByteArray データをローカルに保存します。
QThreadFunction を使用してQByteArray データをQImage に変換し、別スレッドでサムネイルに拡大縮小する。
結果のサムネイルをグリッドに表示する。

urls リストを反復処理するために、アプリはListIterator 型のiterator 要素を使用する。ダウンロード後に受け取ったQByteArray データは、Storage<QByteArray>型のstorage 要素に格納され、スケール関数にデータを渡すために使用されます。

    const ListIterator iterator(urls);
    const Storage<QByteArray> storage;

ワークフローを記述したrecipe はこのようになっている：

    const Group recipe = For (iterator) >> Do {
        finishAllAndSuccess,
        parallel,
        onGroupSetup(onRootSetup),
        Group {
            storage,
            QNetworkReplyWrapperTask(onDownloadSetup, onDownloadDone),
            QThreadFunctionTask<QImage>(onScaleSetup, onScaleDone)
        },
        onGroupDone(onRootDone)
    };
    taskTreeRunner.start(recipe);

以下は、レシピで使用されているすべての要素の概要です：

要素	目的
For	`urls` のリストを反復するトップレベルのループ。
Do	各反復の本体を記述する。
finishAllAndSuccess	エラーにもかかわらず実行を継続し、終了したら成功を報告するようにタスクツリーに指示します。
parallel	トップレベルFor 要素のすべての反復を含め、Do 本体のすべての直接の子要素を並列に実行させる。これは、すべての反復が同時に開始されることを意味する。
onGroupSetup(onRootSetup)	最初の反復が実行されそうになると、`onRootSetup` ハンドラを呼び出します。
onGroupDone(onRootDone)	すべての反復が終了すると、`onRootDone` ハンドラを呼び出す。
Group	各反復ごとに実行されるサブグループ。デフォルトでは、すべての子グループが順番に実行される。
`storage`	サブグループに入るとき、基礎となるQByteArray インスタンスをインスタンス化するよう、実行タスクツリーに指示します。これは、実行中のタスクツリーが、各反復に対して個別のQByteArray コピーをインスタンス化することを意味する。
QNetworkReplyWrapperTask（ネットワーク・リプライ・ラッパー・タスク	反復ごとに順番に実行される最初の非同期タスク。与えられた`url` のQByteArray データのダウンロードを開始する。ダウンロードが始まろうとすると、`onDownloadSetup` が呼び出され、ダウンロードのための入力`url` をセットアップする。ダウンロードが終了すると、`onDownloadDone` が呼び出される。正常に実行された場合、ダウンロードされたQByteArray データは`storage` 要素内に格納される。
QThreadFunctionTask<QImage>。	反復毎に順番に実行される2番目の非同期タスク。最初のタスクの実行が成功した後にのみ実行される。別スレッドで関数を実行し、保存されているダウンロード画像のQByteArray データを渡す。関数が開始しようとすると、`onScaleSetup` が呼び出され、QByteArray データをスケーリング用にセットアップする。終了すると、`onScaleDone` が呼び出される。正常に実行されると、サムネイルがグリッドに表示されます。

ステータス・バーの更新

以下は、すべてのハンドラーがどのように実装されているかを示している：

    const auto onRootSetup = [this] {
        statusBar->showMessage(tr("Downloading and Scaling..."));
        cancelButton->setEnabled(true);
    };
    const auto onRootDone = [this](DoneWith result) {
        const QString message = result == DoneWith::Cancel ? tr("Canceled.") : tr("Finished.");
        statusBar->showMessage(message);
        cancelButton->setEnabled(false);
    };

最初の反復が始まると、onRootSetup ハンドラーがステータス・バーのメッセージを更新し、Cancel ボタンを有効にする。最後の反復が終了すると、onRootDone ハンドラーがステータスバーのメッセージを更新し、Cancel ボタンを無効にします。

画像のダウンロードと拡大縮小

各反復は他と並行して実行され、2つの連続したタスクで構成される。各反復の最初のタスクはQNetworkReplyWrapperTask です。以下は、そのセットアップと完了ハンドラの実装方法です：

    const auto onDownloadSetup = [this, iterator](QNetworkReplyWrapper &task) {
        task.setNetworkAccessManager(&qnam);
        task.setRequest(QNetworkRequest(*iterator));
    };
    const auto onDownloadDone = [this, storage, iterator](const QNetworkReplyWrapper &task,
                                                          DoneWith result) {
        const int it = iterator.iteration();
        if (result == DoneWith::Success)
            *storage = task.reply()->readAll();
        else if (result == DoneWith::Error)
            labels[it]->setText(tr("Download\nError.\nCode: %1.").arg(task.reply()->error()));
        else
            labels[it]->setText(tr("Canceled."));
    };

onDownloadSetup ハンドラは、QNetworkReplyWrapper が開始しようとするときに実行される。このハンドラは、ネットワーク・アクセス・マネージャとネットワーク・リクエストをセットアップする。このハンドラは、iterator をキャプチャし、urls リストから現在のアドレスにアクセスできるようにする。

QNetworkReplyWrapper が終了すると、onDownloadDone ハンドラが実行される。storage iteratorタスクが成功すると、受信したQByteArray データをstorage に格納します。タスク・ツリーは、各反復ごとに個別のQByteArray インスタンスを作成する。storage を再参照すると、現在の反復のQByteArray インスタンスにアクセスできる。タスクが失敗またはキャンセルされた場合、ハンドラは直ちにラベルのエラー・メッセージを表示する。現在の反復のインデックスはiterator.iteration() によって返される。

各反復の2番目のタスクはQThreadFunctionTask<QImage>である。そのセットアップと完了ハンドラは以下の通りである：

    const auto onScaleSetup = [storage](QThreadFunction<QImage> &task) {
        task.setThreadFunctionData(&scale, *storage);
    };
    const auto onScaleDone = [this, iterator](const QThreadFunction<QImage> &task,
                                              DoneWith result) {
        const int it = iterator.iteration();
        if (result == DoneWith::Success)
            labels[it]->setPixmap(QPixmap::fromImage(task.result()));
        else if (result == DoneWith::Error)
            labels[it]->setText(tr("Image\nData\nError."));
        else
            labels[it]->setText(tr("Canceled."));
    };

onScaleSetup の内部で、ハンドラはscale 関数の呼び出しをスケジュールし、最初のタスクから受け取ったQByteArray データを引数として渡す。これは、キャプチャされたstorage を再参照することによって行われる。scale 関数は別のスレッドで実行される。

scale 関数が終了すると、onScaleDone ハンドラーが実行される。onScaleDone はメインスレッドから呼び出される。スケーリングが成功すると、ハンドラはスケーリングされた画像を適切なラベルに割り当てる。そうでない場合、ハンドラはエラーメッセージを表示します。

以下に、scale 関数の実装方法を示す：

static void scale(QPromise<QImage> &promise, const QByteArray &data)
{
    const auto image = QImage::fromData(data);
    if (image.isNull())
        promise.future().cancel();
    else
        promise.addResult(image.scaled(100, 100, Qt::KeepAspectRatio));
}

この関数は、引数として結果型へのQPromise を取ります。promise は、最終結果を返すか、プロミスの未来をキャンセルしてエラーを発行するために使用されます。

例の実行

からサンプルを実行するには Qt Creatorから例を実行するには、Welcome モードを開き、Examples から例を選択します。詳細については、Qt Creator:チュートリアルを参照してください：ビルドと実行を参照してください。

サンプル・プロジェクト @ code.qt.io

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