QT4中构建多线程的服务器and QT'Socket

QT4中构建多线程的服务器

出错和经验2009-04-28 15:43:48 阅读12评论0   字号：大中小 订阅

QT4中构建多线程的服务器

首先说一下对多线程这个名词的理解过程。以前听说过很多次多线程这个词，而且往往与服务器联系起来，因此一直把多线程误解为服务器特有的功能；直到这次课程设计，仔细学习了一下多线程的机制，才知道真正的意思。简单的来说，就是同时有多个线程一起运行，而不同的线程可以执行不同的操作。举个例子，一个图像处理工具，可以用鼠标一边移动图像，一边用快捷键缩放图像，此时，移动图像、缩放图像就是不同的线程来处理的，如果不支持多线程而是单线程的，那么只能挨个操作了。

 

而对于服务器来说，多线程的这个特性太有用了，因为多线程使得服务器可能同时响应多个客户端的请求，所以现在服务器大多采用多线程，所以才会造成我开始的误解。

不管是多线程，还是服务器，QT中已经封装好了特定的类，所以使用起来也很方便。

下面建立一个支持多线程、TCP的服务器。

首先建立一个服务器。新建一个类(Server)继承QT中的QTcpServer类即可。服务器的职责是监听端口。当监听到有客户端试图与服务器建立连接的时候，分配socket与客户端连接，再进行数据通信。QTcpServer的listen()方法执行监听过程，可以指定监听的地址和端口。若给定了QHostAddress类型的监听地址，则监听该地址，否则，监听所有地址；若给定了quint16类型的监听端口，则监听该端口，否则，随机选定一个监听端口。

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1. Server * server = new Server;   
2. if(!server->listen(host,port)){   
3. ...//error   
4. }  

Server * server = new Server;if(!server->listen(host,port)){...//error}

QTcpServer有一个虚函数incomingConnection(int socketDescriptor)，服务器每当监听到一个客户端试图建立连接的时候，会自动调用这个函数，因此，处理这个请求的过程就可以在这个函数中电影，即在子类Server的定义阶段，重新定义incomingConnection()这个函数。对于一个多线程的服务器，每当客户端试图连接的时候，服务器应该启动一个线程，负责对这个客户端进行服务，所以，incomingConnection()这个函数所要做的就是建立一个线程，而所建立的线程的作用就是对客户端进行服务，而这其中建立socket连接是基础。服务器在监听到客户端试图建立socket连接时，会为此socket分配一个唯一的标识socketDescriptor，这个标识将在服务器端建立socket连接时使用，所以应提供给每一个线程。

在QT中使用多线程，建立一个类(Thread)继承QThread类即可。QThread类也有一个虚函数，这个函数是run()，线程建立并启动(QThread::start())后，就会执行这里面的代码，因此，线程的逻辑过程就应该在run()里面定义。服务器的线程要根据socketDescriptor标识的socket建立连接，然后进行数据通信，所以要将socketDescriptor传入到Thread中，前面说过，线程是在incomingConnection()里面建立，用构造函数将socketDescriptor传入Thread类，再用socketDescriptor建立socket连接。

定义incomingConnection()

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1. void incomingConnection(int socketDescriptor){   
2.      Thread * thread =new Thread(socketDescriptor);   
3.     thread->start();   
4. }  

void incomingConnection(int socketDescriptor){    Thread * thread = new Thread(socketDescriptor);    thread->start();}

定义run()

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1. void run(){   
2.      QTcpSocket * socket = new QTcpSocket(socketDescriptor);   
3.      ...//数据通信   
4. }  

void run(){    QTcpSocket * socket = new QTcpSocket(socketDescriptor);    ...//数据通信}

自此，一个简单的多线程服务器建立完毕。

写的不好，望请指教。

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QT4中socket通信

最

近的软件工程课程设计让我重新开始使用QT，上次数据结构的课程设计也是用QT，虽然是做出来了，但是现在想想，那个时候对QT的理解，或者说得更广一点，对OO的理解，简直太差劲了，当然，人的知识是进步的，所以现在有这样的感受是很正常的。虽然整体的开发工作还没有完全结束，但是已经有了很多心得体会，所以特来记录分享一下。

 

我们的系统采用的是C/S结构，所以客户端与服务器通信是最关键，不幸的是，虽然我们没有用过QT的socket类，我们也没有估计好通信的难度，等到意识到第一次使用的困难时，已经是第5天了，始终没有进展，我临危受命。现在是第6天，刚刚把通信模块封装好，算是对这两天的突击的一个回报。

我们遇到的问题socket已经建立，并且发送端已经将消息发送，但是接收端始终收不到消息。（我用的socket类型是TCP，也就是QTcpSocket类）

发送端(发送端一直不存在问题)代码如下：

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1. ... // 建立连接，客户端和服务器端有区别，在此省略<BR>  
2. QByteArray block;   
3. QDataStream out(&block,QIODevice::WriteOnly);  // 写信息至block中，用到QDataStream类<BR>  
4. socket.write(block);// 信息写完毕，写入socket，由socket发送<BR>  
5. socket.disconnectFormHost();   
6. socket.waitForDisconnected();  

... // 建立连接，客户端和服务器端有区别，在此省略
QByteArray block;QDataStream out(&block,QIODevice::WriteOnly);  // 写信息至block中，用到QDataStream类
socket.write(block);// 信息写完毕，写入socket，由socket发送
socket.disconnectFormHost();socket.waitForDisconnected();

有问题的接收端代码如下：

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1. ... // 建立连接<BR>   
2. QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流<BR>  
3. ... // 从数据流 in 中读数据  

... // 建立连接
QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流
... // 从数据流 in 中读数据

以上是最原始的接收和发送端工作过程，调试过程中，分别讲两端的socket的状态打印出来，结果是发送端为A connection is established. 而接收端为The socket has started establishing a connection. 也就是说发送端正确的建立了连接，并将数据写入，而接收端只是正在建立连接，而并没有建立好，所以是根本不会受到数据的。所以先要确保接收端的连接建立好。waitForConnected()方法就可以解决这个问题，它将一直等待直到连接已经建立。

改进后的接收端代码：

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1. ... // 建立连接<BR>   
2. socket.waitForConnected(5000) // 5000表示等待的时间，默认参数为3000，单位是百万分之一秒  
3. QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流<BR>  
4. ... // 从数据流 in 中读数据  

... // 建立连接
socket.waitForConnected(5000) // 5000表示等待的时间，默认参数为3000，单位是百万分之一秒QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流
... // 从数据流 in 中读数据

此时，接收端输出的socket状态为A connection is established，连接成功建立。
但是还是收不到信息，参考了一下别人的程序，再比对一下参考手册，原来QTcpSocket的爷爷类(其实是父类QAbstractSocket的父类)QIODevice有一个readyRead的信号(signal)，当信息准备好并可以读的时候，这个信号就将发出，也就是说，只有当这个信号发出的时候，才可以读消息。所以要把读消息的动作read作为一个槽(slot)，并将其与readyRead信号连接。

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1. connect(&socket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(read()));  

connect(&socket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(read()));

但是直接触发socket信号，而不用图形界面的动作来触发一个动作并由这个动作来触发socket信号一直也触发不了read这个动作。但是我要封装成一个接口类提供给上层使用，用图形界面自然是不现实的，于是翻阅了手册，发现了一个QAbstractSocket类的一个方法——waitForReadyRead()，这个方法将一直等待到数据可以读时结束，此时就可以读数据了。方法也很简单：

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1. ... // 建立连接<BR>   
2. socket.waitForConnected(5000) // 5000表示等待的时间，默认参数为3000，单位是百万分之一秒<BR>  
3. if(!socket.waitForReadyRead(3000)){//3000为等待时间，没有默认的等待时间，单位是百万分之一秒  
4. return ;   
5. }<BR>   
6. QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流<BR>  
7. ... // 从数据流 in 中读数据  

... // 建立连接
socket.waitForConnected(5000) // 5000表示等待的时间，默认参数为3000，单位是百万分之一秒
if(!socket.waitForReadyRead(3000)){//3000为等待时间，没有默认的等待时间，单位是百万分之一秒return ;}
QDataStream in(&socket);// 接收socket中的数据流
... // 从数据流 in 中读数据

这样，数据成功读取出来，实现数据的通信。

单向的数据传输问题解决了，然后再利用单向的数据通信组装成双向的数据通信，这过程中也会遇到不少问题，将在另一篇日志介绍。

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