Qt实现客户端与服务器消息发送

时间  2019-11-10
标签 实现 客户端 服务器 消息 发送 繁體版
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这里用Qt来简单设计实现一个场景，即：html

（1）两端：服务器QtServer和客户端QtClient服务器

（2）功能：服务端链接客户端，二者可以互相发送消息，传送文件，而且显示文件传送进度。网络

环境：VS20013 + Qt5.11.2 + Qt设计师架构

先看效果：app


1、基本概念

客户端与服务器的基本概念不说了，关于TCP通讯的三次握手等等，在《计算机网络》里都有详细介绍。这里说下二者是如何创建起通讯链接的。socket

（1）IP地址：首先服务器和每个客户端都有一个地址，即IP地址。（底层的MAC地址，不关心，由于TCP通讯以及IP，是七层架构里面的网络层、传输层了，底层透明）。对于服务器来讲，客户端的数量及地址是未知的，除非创建了链接。可是对于客户端来讲，必须知道服务器的地址，由于二者之间的链接是由客户端主动发起的。tcp

（1）端口号：软件层面的端口号，指的是 “应用层的各类协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址”。简而言之，每个TCP链接都是一个进程，操做系统须要为每一个进程分配一个协议端口（即每个客户端与服务端的链接，不是两台主机的链接，而是两个端口的链接）。但一台主机一般会有不少服务，不少进程，单靠一个IP地址不能标识某个具体的进程或者链接。因此用端口号来标识访问的目标服务器以及服务器的目标服务类型。端口号也有分类，但这不是本文的重点，详见教材。函数

（3）TCP链接：总的来讲，TCP的链接管理分为单个阶段：创建链接 -> 数据传送 -> 链接释放。在（2）里说到，每一个TCP链接的是具体IP地址的主机的两个端口，即TCP链接的两个端点由IP地址和端口号组成，这便是套接字（socket）的概念：套接字socket = IP + 端口号。ui

所以，咱们要经过经过套接字来创建服务端与客户端的通讯链接。

this

2、Qt相关类

QTcpSocket：提供套接字

QTcpServer：提供基于TCP的服务端，看官方文档的解释以下：

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.

这个解释里面提到两点：

（1）指定端口：即开通哪个端口用于创建TCP链接；

（2）监听：监听（1）中指定的端口是否有链接的请求。

3、写服务器和客户端的具体流程

（1）服务器：

  1. 建立并初始化 QTcpServer 对象；
  2. 启动服务器监听，经过调用成员函数 listen(QHostAddress::Any, 端口号)；
  3. 链接 QTcpServer 对象的 newConnection 信号槽，当有客户端连接时，客户端会发送 newConnection 信号给服务器，触发槽函数接受连接（获得一个与客户端通讯的套接字 QTcpSocket）;
  4. QTcpsocket 对象调用成员函数 write，发送数据给客户端；
  5. 当客户端有数据发送来，QTcpSocket 对象就会发送 readyRead 信号，关联槽函数读取数据；
  6. 链接 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号槽，当客户端对象调用成员函数 close，会触发 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号，进而触发槽函数进行相应处理。


（2）客户端：

  1. 建立并初始化 QTcpSocket 对象；
  2. QTcpSocket 调用 connectToHost(QHostAddress("IP"), 端口号)，链接服务器IP和端口号；
  3. QTcpsocket 对象调用成员函数 write，发送数据给服务器；
  4. 链接QTcpsocket 对象的 connected() 信号槽，当客服端成功链接到服务器后触发 connected() 信号；
  5. 链接QTcpsocket 对象的 readyread() 信号槽，当客户端接收到服务端发来数据时触发 readyread() 信号；
  6. 链接 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号槽，当客户端对象调用成员函数 close，会触发 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号，进而触发槽函数进行相应处理。


4、UI设计

客户端：


服务端：


5、服务端实现

咱们先要在工程文件中加入network

QT       += core gui network


下面咱们来看看服务器程序步骤：

一、初始化 QTcpServer 对象

TCP_server = new QTcpServer();

二、启动服务器监听

TCP_server->listen(QHostAddress::Any,9988);//9988为端口号

三、链接 QTcpServer 对象的 newConnection 信号槽，当有客户端连接时，客户端会发送 newConnection 信号给服务器，触发槽函数接受连接（获得一个与客户端通讯的套接字 QTcpSocket）

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

// 在与 newConnection 信号链接的槽函数中，获取与相应客户端通讯的套接字
TCP_connectSocket = mServer->nextPendingConnection();

四、QTcpsocket 对象调用成员函数 write，发送数据给客户端

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

五、当客户端有数据发送来，QTcpSocket 对象就会发送 readyRead 信号，关联槽函数读取数据

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

六、链接 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号槽，当客户端对象调用成员函数 close，会触发 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号，进而触发槽函数进行相应处理

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(); //创建新链接的槽
    void slot_sendmessage(); //发送消息的槽
    void slot_recvmessage(); //接收消息的槽
    void slot_disconnect(); //取消链接的槽

private:
    Ui::m_tcpServer *ui;

    QTcpServer *TCP_server; //QTcpServer服务器
    QTcpSocket *TCP_connectSocket; //与客户端链接套接字
};

#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()));

    //调用listen函数监听同时绑定IP和端口号
    if(TCP_server->listen(QHostAddress::LocalHost,10000)) //判断listen是否成功，成功则继续执行，链接新接收信号槽
    {
        this->connect(TCP_server,SIGNAL(newConnection()),this,SLOT(slot_newconnect()));  //将服务器的新链接信号链接到接收新链接的槽
    }
    else
    {
        QMessageBox::critical(this,"错误","IP绑定错误，请关闭其它服务端或更改绑定端口号");
    }
}

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

//创建新链接的槽
void TCP_Server::slot_newconnect()
{
    if(TCP_server->hasPendingConnections())  //查询是否有新链接
    {
        TCP_connectSocket = TCP_server->nextPendingConnection(); //获取与真实客户端相连的客户端套接字
        ui->textBrowser->append("client login!"); //如有新链接，则提示

        this->connect(TCP_connectSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage())); //链接客户端的套接字的有新消息信号到接收消息的槽
        this->connect(TCP_connectSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(slot_disconnect())); //链接客户端的套接字取消链接信号到取消链接槽
    }
}

//发送消息的槽
void TCP_Server::slot_sendmessage()
{
    QString sendMessage = ui->lineEdit->text(); //获取单行文本框内要发送的内容
    if(TCP_connectSocket != nullptr && !sendMessage.isEmpty()) //确保有客户端链接，而且发送内容不为空
    {
        TCP_connectSocket->write(sendMessage.toLatin1());   //发送消息到客户端

        QString localDispalyMessage = "send to client: " + sendMessage \
                        + QDateTime::currentDateTime().toString(" yyyy-M-dd hh:mm:ss") + tr("\n");
        ui->textBrowser->append(localDispalyMessage);   //将要发送的内容显示在listwidget
    }

    ui->lineEdit->clear();
}

//接收消息的槽
void TCP_Server::slot_recvmessage()
{
    if(TCP_connectSocket != nullptr) //与客户端链接的socket，不是nullptr，则说明有客户端存在
    {
        QByteArray array = TCP_connectSocket->readAll();    //接收消息
        QHostAddress clientaddr = TCP_connectSocket->peerAddress(); //得到IP
        int port = TCP_connectSocket->peerPort();   //得到端口号

        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);   //将接收到的内容加入到listwidget
    }
}

//取消链接的槽
void TCP_Server::slot_disconnect()
{
    if(TCP_connectSocket != nullptr)
    {
        ui->textBrowser->append("client logout!");
        TCP_connectSocket->close(); //关闭客户端
        TCP_connectSocket->deleteLater();
    }
}


6、客户端实现

下面咱们来看看客户端程序步骤：

一、初始化 QTcpSocket 对象

TCP_server = new QTcpSocket();

二、QTcpSocket 调用 connectToHost(QHostAddress("IP"), 端口号)，链接服务器IP和端口号

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

三、QTcpsocket 对象调用成员函数 write，发送数据给服务器

//取发送信息编辑框内容
QString msg = ui->sendEdit->toPlainText();
TCP_sendMesSocket->write(msg.toUtf8());//转编码

四、链接QTcpsocket 对象的 connected() 信号槽，当客服端成功链接到服务器后触发 connected() 信号

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

五、链接QTcpsocket 对象的 readyread() 信号槽，当客户端接收到服务端发来数据时触发 readyread() 信号

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

六、链接 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号槽，当客户端对象调用成员函数 close，会触发 QTcpsocket 对象的 disconnected 信号，进而触发槽函数进行相应处理

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();

//与按钮交互，故函数都设置为槽函数
private slots:
    void slot_connected(); //处理成功链接到服务器的槽
    void slot_sendmessage(); //发送消息到服务器的槽
    void slot_recvmessage(); //接收来自服务器的消息的槽
    void slot_disconnect(); //取消与服务器链接的槽

private:
    Ui::TCP_Client *ui;

    bool isconnetion; //判断是否链接到服务器的标志位
    QTcpSocket *TCP_sendMesSocket; //发送消息套接字
};

#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客户端");
    this->isconnetion = false;
    //初始化sendMesSocket
    this->TCP_sendMesSocket = new QTcpSocket();

    //终止以前的链接，重置套接字
    TCP_sendMesSocket->abort();
    //给定IP和端口号，链接服务器
    this->TCP_sendMesSocket->connectToHost("127.0.0.1",10000); //QHostAddress::LocalHost等于127.0.0.1，因此二者均可以互相替换

    //成功链接服务器的connected()信号链接到slot_connected() (注意：不是connect()信号)
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(connected()),this,SLOT(slot_connected()));
    //发送按钮的clicked()信号链接到slot_sendmessage()
    connect(ui->pushButton_send,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(slot_sendmessage()));
    //有新数据到达时的readyread()信号链接到slot_recvmessage()
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(slot_recvmessage()));
    //与服务器断开链接的disconnected()信号链接到slot_disconnect()
    connect(TCP_sendMesSocket,SIGNAL(disconnected()),this,SLOT(slot_disconnect()));
}

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

//处理成功链接到服务器的槽
void TCP_Client::slot_connected()
{
    this->isconnetion = true;
    ui->textBrowser->append(tr("与服务器链接成功：") + QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-M-dd hh:mm:ss"));
}

//发送消息到服务器的槽
void TCP_Client::slot_sendmessage()
{
    if(this->isconnetion)
    {
        QString sendMessage = ui->lineEdit->text(); //从单行文本框得到要发送消息
        if(!sendMessage.isEmpty())
        {
            //发送消息到服务器
            this->TCP_sendMesSocket->write(sendMessage.toLatin1());
            //本地显示发送的消息
            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,"错误","消息不能为空!",QMessageBox::Ok);
    }
    else
        QMessageBox::warning(this,"错误","未链接到服务器!",QMessageBox::Ok);

    ui->lineEdit->clear();
}

//接收来自服务器的消息的槽
void TCP_Client::slot_recvmessage()
{
    //接收来自服务器的消息
    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);
}

//取消与服务器链接的槽
void TCP_Client::slot_disconnect()
{
    QMessageBox::warning(this,"警告","与服务器的链接中断",QMessageBox::Ok);
    //关闭并随后删除socket
    TCP_sendMesSocket->close();
    TCP_sendMesSocket->deleteLater();
}


参考：

QT之TCP通讯

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