Qt实现的局域网通信软件（仿QQ版本）

Qt5实现的局域网通信工具，支持公网。类似软件百度一大把，但是还是想整理一份属于自己的专属QQ。支持跨平台。

1目的       

   本文主要介绍利用Qt实现局域网通信的主要实现流程和一些技术知识点的设计说明。

2总体设计

2.1 功能特点

这款局域网通信软件是基于Qt的实现的C/S架构通信，通信功能全部采用QTcpSocket完成的。该软件分为2部分，一部分是服务端，一部分是客户端。

消息通信采用QJsonValue的格式进行封装，方便封装和解析。

2.2 模块结构

    整个设计可以大致分为服务端、客户端，服务端功能相对比较单一，仅仅做了客户端的消息管理和转发等。数据库读写等。客户端相对较为丰富。包括好友管理、群组管理、tcp消息管理，数据库管理，

    整个项目设计的功能的设计流程图大致如下所示：

图2-1

2.3 开发环境

本项目的采用Qt进行设计开发，Qt版本为5.7.0，在后续代码维护和修改的时候建议使用该版本或更高的版本。

3模块说明     

本设计中主要使用4个大类，一个QTcpServer，另外一个是QTcpSocket，主要是用于通信的，但是他们通信的时候采用了QJsonValue的数据格式进行交互，下面针对这个几个主要的模块进行简单介绍下。最后就是数据库QDataBase

3.1 QTcpServer类

   本设计中服务器使用的就是QTcpServer，我们在使用他的时候只需要知道的一个信号就行了，就是有新的tcp链接上来的额时候，可以及时通知我，然后我这边进行客户端的链接处理。如下：

  m_tcpServer = new QTcpServer(this);

  connect(m_tcpServer, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(SltNewConnection()));

当有新的客户端链接上来，我们只需要在这个槽函数中进行处理就行了。

3.2 QTcpSocket类

该类为TCP的通信类，主要是链接服务器与客户端的。当连接或者断开开都可以获取该消息通知。并做出相应的处理。

    connect(m_tcpSocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(SltReadyRead()));

    connect(m_tcpSocket, SIGNAL(connected()), this, SLOT(SltConnected()));

connect(m_tcpSocket, SIGNAL(disconnected()), this, SLOT(SltDisconnected()));

3.3 QJsonValue类

该类为TCP通信的参数传递类，用于封装传递消息的。其格式如下：

图3-2-1 JSON数据封装

然后数据输出为：

{"data":{"name":"xiaoni","passwd":"123456"},"from":1,"type":2}

分别表示为:

Type: 消息传输类型（比如登陆、注册、消息发送、文件发送等）

From: 表示发送者的id。

Data：传输数据的封装对象，里面可能是json数组或则直接就是对象

// 对于这个json格式的解析如下：（其他格式均是如此）

    // data 的 value 是对象

    if (dataVal.isObject()) {

        QJsonObject dataObj = dataVal.toObject();

        QString strName = dataObj.value("name").toString();

        QString strPwd = dataObj.value("passwd").toString();

        m_nId = DataBaseMagr::Instance()->CheckUserLogin(strName, strPwd);

        qDebug() << "Login" << strName << strPwd << m_nId;

        // 返回客户端

        QJsonObject json;

        json.insert("id", m_nId);

        json.insert("code", -1 == m_nId ? m_nId : 0);

        json.insert("msg", -1 == m_nId ? "error" : "ok");

        if (-1 != m_nId) Q_EMIT signalConnected();

        // 发送查询结果至客户端

        SltSendMessage(Login, json);;

}

3.4 QSqlDataBase类

该类为数据库引擎类，在本设计中，服务端和客户端均采用数据库的方式进行数据的保存。

服务端：

创建用户数据库表

query.exec("CREATE TABLE USERINFO (id INT PRIMARY KEY, name varchar(20), "

               "passwd varchar(20), status INT, groupId INT, lasttime DATETIME);");

Id

Name

Passwd

Status

groupId

lasttime

唯一标识

用户名

用户密码

线上状态

群组id

最后时间

表3-4-1 用户数据库表设计

创建用群组数据库表

    query.exec("CREATE TABLE GROUPINFO (id INT PRIMARY KEY, groupId INT, name varchar(20), "

               "userId INT, identity INT)");

Id

groupId

name

userId

identity

唯一标识

群组id

群名字

用户id

用户身份

表3-4-2 用户数据库表设计

客户端：

    // 创建历史聊天表

    query.exec("CREATE TABLE MSGINFO (id INT PRIMARY KEY, userId INT,"

                          "type INT, direction INT, content varchar(500))");

Id

userId 

type 

direction 

content 

唯一标识

用户id

消息类型

聊天方向

消息内容

 

表3-4-3 用户数据库表设计

 

    // 创建我的好友表

    query.exec("CREATE TABLE FRIEND (id INT PRIMARY KEY, name varchar(50))");

Id

name 

唯一标识（好友id）

好友名字

 

表3-4-4用户数据库表设计

    // 创建群组表

    query.exec("CREATE TABLE MYGROUP (id INT PRIMARY KEY, name varchar(50))");

Id

name 

唯一标识（好友id）

好友名字

 

表3-4-5用户数据库表设计

4 界面设计

4.1 服务端界面设计

服务端界面仅仅是一个消息记录的方式，大部分功能都是做的消息转发功能，没有图像界面，因此界面很单一，在用户上下线的时候会提示。

图4-1 服务端界面

4.2 客户端界面设计

客户端界面相对比较复杂，界面风格仿照QQ的主面板设计，分为好友管列表，群组管理列表。

 

图4-2 客户端主界面

图4-3 私聊窗口

聊天界面采用QWidget的绘制，模仿QQ聊天气泡进行设计的，目前支持功能文件传输功能（服务器转发，先将要发送的文件传给服务器，然后通过服务器将该文件消息发送至对端客户，对端客户可以选择下载文件，也可以选择不下载文件）。

消息聊天机制：客户端将要发送的文本消息封装成QJsonValue格式的数据，通过服务器进行查找，如果对端客户在线，那么直接将该消息发送过去，不在线的用户不处理，可拓展为离线消息（保存最近100条消息，当下次该用户上线时，服务器将该消息推送给他）

文件发送机制：采用文件分片的方式将整个文件拆分成byte进行发送，每次发送50个byte，在局域网可以达到10M/S的传输速率。

图4-4群组聊天

群组聊天机制：当该群组里面的某个好友主动发起会话时，服务器会自动吧该消息转发给其他在线的组成员，并简单的封装下，是谁发送的消息。以此进行区分。

4.3 客户端界面设计

图4-5 登陆界面

在本设计中，添加了一个用户登陆的功能，因为走tcp流程，需要进行用户认证，点击登陆时，通过tcp发送认证消息至服务端，服务器查询服务器的数据库文件，如果查询到，返回JSON格式的数据给该客户端，并通过认证，可登陆主界面，否则如上弹出登陆校验失败的错误提示框。

用户注册：方法也是通过tcp发送注册消息至服务端，并获取返回的json数据。

4.4 其他设计

1、数据库聊天记录保存，当第一次加载该消息框时，会自动加载最近10条记录，并显示，如果想要获取全部的聊天记录，可直接点击聊天窗口上的历史记录按钮即可。

2、好友管理，目前只添加用户添加功能，用户删除功能没做，可以自行添加。

3、群组管理，与好友管理方法类似，删除功能为做。

4结语

好友管理类使用的QListWidget进行封装处理的，理聊天的气泡界面也是通过QPainter进行绘制，自己管理的列表类，支持鼠标滚轮滑动。