Qt實現客戶端與服務器消息發送

時間  2019-11-10
標籤 實現 客戶端 服務器 消息 發送 简体版
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這裏用Qt來簡單設計實現一個場景，即：html

（1）兩端：服務器QtServer和客戶端QtClient服務器

（2）功能：服務端鏈接客戶端，二者可以互相發送消息，傳送文件，而且顯示文件傳送進度。網絡

環境：VS20013 + Qt5.11.2 + Qt設計師架構

先看效果：app


1、基本概念

客戶端與服務器的基本概念不說了，關於TCP通訊的三次握手等等，在《計算機網絡》裏都有詳細介紹。這裏說下二者是如何創建起通訊鏈接的。socket

（1）IP地址：首先服務器和每個客戶端都有一個地址，即IP地址。（底層的MAC地址，不關心，由於TCP通訊以及IP，是七層架構裏面的網絡層、傳輸層了，底層透明）。對於服務器來講，客戶端的數量及地址是未知的，除非創建了鏈接。可是對於客戶端來講，必須知道服務器的地址，由於二者之間的鏈接是由客戶端主動發起的。tcp

（1）端口號：軟件層面的端口號，指的是 「應用層的各類協議進程與運輸實體進行層間交互的一種地址」。簡而言之，每個TCP鏈接都是一個進程，操做系統須要爲每一個進程分配一個協議端口（即每個客戶端與服務端的鏈接，不是兩臺主機的鏈接，而是兩個端口的鏈接）。但一臺主機一般會有不少服務，不少進程，單靠一個IP地址不能標識某個具體的進程或者鏈接。因此用端口號來標識訪問的目標服務器以及服務器的目標服務類型。端口號也有分類，但這不是本文的重點，詳見教材。函數

（3）TCP鏈接：總的來講，TCP的鏈接管理分爲單個階段：創建鏈接 -> 數據傳送 -> 鏈接釋放。在（2）裏說到，每一個TCP鏈接的是具體IP地址的主機的兩個端口，即TCP鏈接的兩個端點由IP地址和端口號組成，這便是套接字（socket）的概念：套接字socket = IP + 端口號。ui

所以，咱們要經過經過套接字來創建服務端與客戶端的通訊鏈接。

this

2、Qt相關類

QTcpSocket：提供套接字

QTcpServer：提供基於TCP的服務端，看官方文檔的解釋以下：

This class makes it possible to accept incoming TCP connections. You can specify the port or have QTcpServer pick one automatically. You can listen on a specific address or on all the machine’s addresses.

這個解釋裏面提到兩點：

（1）指定端口：即開通哪個端口用於創建TCP鏈接；

（2）監聽：監聽（1）中指定的端口是否有鏈接的請求。

3、寫服務器和客戶端的具體流程

（1）服務器：

  1. 建立並初始化 QTcpServer 對象；
  2. 啓動服務器監聽，經過調用成員函數 listen(QHostAddress::Any, 端口號)；
  3. 鏈接 QTcpServer 對象的 newConnection 信號槽，當有客戶端連接時，客戶端會發送 newConnection 信號給服務器，觸發槽函數接受連接（獲得一個與客戶端通訊的套接字 QTcpSocket）;
  4. QTcpsocket 對象調用成員函數 write，發送數據給客戶端；
  5. 當客戶端有數據發送來，QTcpSocket 對象就會發送 readyRead 信號，關聯槽函數讀取數據；
  6. 鏈接 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號槽，當客戶端對象調用成員函數 close，會觸發 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號，進而觸發槽函數進行相應處理。


（2）客戶端：

  1. 建立並初始化 QTcpSocket 對象；
  2. QTcpSocket 調用 connectToHost(QHostAddress("IP"), 端口號)，鏈接服務器IP和端口號；
  3. QTcpsocket 對象調用成員函數 write，發送數據給服務器；
  4. 鏈接QTcpsocket 對象的 connected() 信號槽，當客服端成功鏈接到服務器後觸發 connected() 信號；
  5. 鏈接QTcpsocket 對象的 readyread() 信號槽，當客戶端接收到服務端發來數據時觸發 readyread() 信號；
  6. 鏈接 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號槽，當客戶端對象調用成員函數 close，會觸發 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號，進而觸發槽函數進行相應處理。


4、UI設計

客戶端：


服務端：


5、服務端實現

咱們先要在工程文件中加入network

QT       += core gui network


下面咱們來看看服務器程序步驟：

一、初始化 QTcpServer 對象

TCP_server = new QTcpServer();

二、啓動服務器監聽

TCP_server->listen(QHostAddress::Any,9988);//9988爲端口號

三、鏈接 QTcpServer 對象的 newConnection 信號槽，當有客戶端連接時，客戶端會發送 newConnection 信號給服務器，觸發槽函數接受連接（獲得一個與客戶端通訊的套接字 QTcpSocket）

connect(TCP_server, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(slot_newconnect()));

// 在與 newConnection 信號鏈接的槽函數中，獲取與相應客戶端通訊的套接字
TCP_connectSocket = mServer->nextPendingConnection();

四、QTcpsocket 對象調用成員函數 write，發送數據給客戶端

TCP_connectSocket->write(msg.toUtf8());

五、當客戶端有數據發送來，QTcpSocket 對象就會發送 readyRead 信號，關聯槽函數讀取數據

connect(mSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage()));

六、鏈接 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號槽，當客戶端對象調用成員函數 close，會觸發 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號，進而觸發槽函數進行相應處理

connect(mSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(slot_disconnect()));


TCP_Server.h

#ifndef TCP_SERVER_H
#define TCP_SERVER_H

#include <QWidget>
#include <QTcpServer>
#include <QTcpSocket>

namespace Ui {
class TCP_Server;
}

class TCP_Server : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit TCP_Server(QWidget *parent = nullptr);
    ~TCP_Server();

private slots:
    void slot_newconnect(); //創建新鏈接的槽
    void slot_sendmessage(); //發送消息的槽
    void slot_recvmessage(); //接收消息的槽
    void slot_disconnect(); //取消鏈接的槽

private:
    Ui::m_tcpServer *ui;

    QTcpServer *TCP_server; //QTcpServer服務器
    QTcpSocket *TCP_connectSocket; //與客戶端鏈接套接字
};

#endif // TCP_SERVER_H

 

TCP_Server.cpp

#include "tcp_server.h"
#include "ui_tcp_server.h"
#include <QMessageBox>
#include <QDateTime>

TCP_Server::TCP_Server(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::TCP_Server)
{
    ui->setupUi(this);

    //初始化
    TCP_server = new QTcpServer();
    TCP_connectSocket = nullptr;
    connect(ui->pushButton_send,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(slot_sendmessage()));

    //調用listen函數監聽同時綁定IP和端口號
    if(TCP_server->listen(QHostAddress::LocalHost,10000)) //判斷listen是否成功，成功則繼續執行，鏈接新接收信號槽
    {
        this->connect(TCP_server,SIGNAL(newConnection()),this,SLOT(slot_newconnect()));  //將服務器的新鏈接信號鏈接到接收新鏈接的槽
    }
    else
    {
        QMessageBox::critical(this,"錯誤","IP綁定錯誤，請關閉其它服務端或更改綁定端口號");
    }
}

TCP_Server::~TCP_Server()
{
    delete ui;
}

//創建新鏈接的槽
void TCP_Server::slot_newconnect()
{
    if(TCP_server->hasPendingConnections())  //查詢是否有新鏈接
    {
        TCP_connectSocket = TCP_server->nextPendingConnection(); //獲取與真實客戶端相連的客戶端套接字
        ui->textBrowser->append("client login!"); //如有新鏈接，則提示

        this->connect(TCP_connectSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage())); //鏈接客戶端的套接字的有新消息信號到接收消息的槽
        this->connect(TCP_connectSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(slot_disconnect())); //鏈接客戶端的套接字取消鏈接信號到取消鏈接槽
    }
}

//發送消息的槽
void TCP_Server::slot_sendmessage()
{
    QString sendMessage = ui->lineEdit->text(); //獲取單行文本框內要發送的內容
    if(TCP_connectSocket != nullptr && !sendMessage.isEmpty()) //確保有客戶端鏈接，而且發送內容不爲空
    {
        TCP_connectSocket->write(sendMessage.toLatin1());   //發送消息到客戶端

        QString localDispalyMessage = "send to client: " + sendMessage \
                        + QDateTime::currentDateTime().toString(" yyyy-M-dd hh:mm:ss") + tr("\n");
        ui->textBrowser->append(localDispalyMessage);   //將要發送的內容顯示在listwidget
    }

    ui->lineEdit->clear();
}

//接收消息的槽
void TCP_Server::slot_recvmessage()
{
    if(TCP_connectSocket != nullptr) //與客戶端鏈接的socket，不是nullptr，則說明有客戶端存在
    {
        QByteArray array = TCP_connectSocket->readAll();    //接收消息
        QHostAddress clientaddr = TCP_connectSocket->peerAddress(); //得到IP
        int port = TCP_connectSocket->peerPort();   //得到端口號

        QDateTime datetime = QDateTime::currentDateTime();

        QString sendMessage = tr("recv from :") + clientaddr.toString() + tr(" : ") \
                                + QString::number(port) + tr("   ") + datetime.toString("yyyy-M-dd hh:mm:ss") + tr("\n");
        sendMessage += array;

        ui->textBrowser->append(sendMessage);   //將接收到的內容加入到listwidget
    }
}

//取消鏈接的槽
void TCP_Server::slot_disconnect()
{
    if(TCP_connectSocket != nullptr)
    {
        ui->textBrowser->append("client logout!");
        TCP_connectSocket->close(); //關閉客戶端
        TCP_connectSocket->deleteLater();
    }
}


6、客戶端實現

下面咱們來看看客戶端程序步驟：

一、初始化 QTcpSocket 對象

TCP_server = new QTcpSocket();

二、QTcpSocket 調用 connectToHost(QHostAddress("IP"), 端口號)，鏈接服務器IP和端口號

TCP_sendMesSocket->connectToHost("127.0.0.1",10000);

三、QTcpsocket 對象調用成員函數 write，發送數據給服務器

//取發送信息編輯框內容
QString msg = ui->sendEdit->toPlainText();
TCP_sendMesSocket->write(msg.toUtf8());//轉編碼

四、鏈接QTcpsocket 對象的 connected() 信號槽，當客服端成功鏈接到服務器後觸發 connected() 信號

connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(slot_connected()));

五、鏈接QTcpsocket 對象的 readyread() 信號槽，當客戶端接收到服務端發來數據時觸發 readyread() 信號

connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage()));

六、鏈接 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號槽，當客戶端對象調用成員函數 close，會觸發 QTcpsocket 對象的 disconnected 信號，進而觸發槽函數進行相應處理

connect(TCP_sendMesSocket, SIGNAL(disconnected()), this, SLOT(slot_disconnect()));


TCP_Client.h

#ifndef TCP_CLIENT_H
#define TCP_CLIENT_H

#include <QWidget>
#include <QTcpSocket>

namespace Ui {
class TCP_Client;
}

class TCP_Client : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit TCP_Client(QWidget *parent = nullptr);
    ~TCP_Client();

//與按鈕交互，故函數都設置爲槽函數
private slots:
    void slot_connected(); //處理成功鏈接到服務器的槽
    void slot_sendmessage(); //發送消息到服務器的槽
    void slot_recvmessage(); //接收來自服務器的消息的槽
    void slot_disconnect(); //取消與服務器鏈接的槽

private:
    Ui::TCP_Client *ui;

    bool isconnetion; //判斷是否鏈接到服務器的標誌位
    QTcpSocket *TCP_sendMesSocket; //發送消息套接字
};

#endif // TCP_CLIENT_H


TCP_Client.cpp

#include "tcp_client.h"
#include "ui_tcp_client.h"
#include <QHostAddress>
#include <QDateTime>
#include <QMessageBox>

TCP_Client::TCP_Client(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::TCP_Client)
{
    ui->setupUi(this);

    /***    初始化TCP   ***/
    this->setWindowTitle("TCP客戶端");
    this->isconnetion = false;
    //初始化sendMesSocket
    this->TCP_sendMesSocket = new QTcpSocket();

    //終止以前的鏈接，重置套接字
    TCP_sendMesSocket->abort();
    //給定IP和端口號，鏈接服務器
    this->TCP_sendMesSocket->connectToHost("127.0.0.1",10000); //QHostAddress::LocalHost等於127.0.0.1，因此二者均可以互相替換

    //成功鏈接服務器的connected()信號鏈接到slot_connected() (注意：不是connect()信號)
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(slot_connected()));
    //發送按鈕的clicked()信號鏈接到slot_sendmessage()
    connect(ui->pushButton_send,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(slot_sendmessage()));
    //有新數據到達時的readyread()信號鏈接到slot_recvmessage()
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage()));
    //與服務器斷開鏈接的disconnected()信號鏈接到slot_disconnect()
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(slot_disconnect()));
}

TCP_Client::~TCP_Client()
{
    delete ui;
}

//處理成功鏈接到服務器的槽
void TCP_Client::slot_connected()
{
    this->isconnetion = true;
    ui->textBrowser->append(tr("與服務器鏈接成功：") + QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-M-dd hh:mm:ss"));
}

//發送消息到服務器的槽
void TCP_Client::slot_sendmessage()
{
    if(this->isconnetion)
    {
        QString sendMessage = ui->lineEdit->text(); //從單行文本框得到要發送消息
        if(!sendMessage.isEmpty())
        {
            //發送消息到服務器
            this->TCP_sendMesSocket->write(sendMessage.toLatin1());
            //本地顯示發送的消息
            QString localDispalyMessage = tr("send to server: ") + sendMessage \
                                            + QDateTime::currentDateTime().toString(" yyyy-M-dd hh:mm:ss") + tr("\n");
            ui->textBrowser->append(localDispalyMessage);
        }
        else
            QMessageBox::warning(this,"錯誤","消息不能爲空!",QMessageBox::Ok);
    }
    else
        QMessageBox::warning(this,"錯誤","未鏈接到服務器!",QMessageBox::Ok);

    ui->lineEdit->clear();
}

//接收來自服務器的消息的槽
void TCP_Client::slot_recvmessage()
{
    //接收來自服務器的消息
    QByteArray byteArray = this->TCP_sendMesSocket->readAll();
    QString recvMessage = tr("recv from server: ") + byteArray + QDateTime::currentDateTime().toString(" yyyy-M-dd hh:mm:ss") + tr("\n");
    ui->textBrowser->append(recvMessage);
}

//取消與服務器鏈接的槽
void TCP_Client::slot_disconnect()
{
    QMessageBox::warning(this,"警告","與服務器的鏈接中斷",QMessageBox::Ok);
    //關閉並隨後刪除socket
    TCP_sendMesSocket->close();
    TCP_sendMesSocket->deleteLater();
}


參考：

QT之TCP通訊

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