【Qt网络】—— Qt网络编程

（一）UDP Socket

1.1 核心API概览

1.2 代码示例

1.2.1 回显服务器

1.2.2 回显客户端

（二）TCP Socket

2.1 核心API概览

2.2 代码示例

2.2.1 回显服务器

2.2.2 回显客户端

（三）HTTP Client

3.1 核心API

3.2 代码示例

（四）其他模块

总结

和多线程类似,Qt为了支持跨平台,对网络编程的API也进行了重新封装。咱们接下来的重点介绍Qt的网络相关的API的使用。

注意:

实际Qt开发中进行网络编程,也不⼀定使用Qt封装的网络API,也有⼀定可能使用的是系统原⽣API或者其他第三方框架的API.

在进行网络编程之前,需要在项目中的 .pro 文件中添加 network 模块. 添加之后要手动编译⼀下项目,使QtCreator能够加载对应模块的头文件.

（一）UDP Socket

1.1 核心API概览

主要的类有两个. QUdpSocket 和 QNetworkDatagram

QUdpSocket 表示⼀个UDP的socket⽂件.

QNetworkDatagram 表⽰⼀个UDP数据报.

1.2 代码示例

1.2.1 回显服务器

1) 创建界面,包含⼀个 QListWidget 用来显示消息.

2) 创建 QUdpSocket 成员 .修改widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>
#include <QUdpSocket>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();void handle();QString process(const QString& request);
private:Ui::Widget *ui;QUdpSocket* socket;};
#endif // WIDGET_H

修改widget.cpp,完成socket后续的初始化

⼀般来说,要先连接信号槽,再绑定端口.
如果顺序反过来,可能会出现端口绑定好了之后,请求就过来了.此时还没来得及连接信号槽.那么这个请求就有可能错过了.

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QMessageBox>
#include<QNetworkDatagram>
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);// 1. 设置窗⼝标题this->setWindowTitle("服务器");//实例化 socketsocket = new QUdpSocket(this);//连接信号槽connect(socket,&QUdpSocket::readyRead,this,&Widget::handle);//绑定端口号bool res = socket->bind(QHostAddress::Any,9090);if (!res) {QMessageBox::critical(this, "服务器启动出错", socket->errorString());return;}
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

3）实现handle,完成处理请求的过程

读取请求并解析
根据请求计算响应
把响应写回到客户端

void Widget::handle()
{// 1. 读取请求const QNetworkDatagram& requestDatagram = socket->receiveDatagram();QString request = requestDatagram.data();// 2. 根据请求计算响应const QString& response = process(request);// 3. 把响应写回到客⼾端QNetworkDatagram responseDatagram(response.toUtf8(),requestDatagram.senderAddress(), requestDatagram.senderPort());socket->writeDatagram(responseDatagram);// 显⽰打印⽇志QString log = "[" + requestDatagram.senderAddress().toString() + ":" + QString::number(requestDatagram.senderPort())+"] req: " + request + ", resp: " + response;ui->listWidget->addItem(log);
}

4) 实现 process相关功能

由于我们此处是实现回显服务器.所以process⽅法中并没有包含实质性的内容.

QString Widget::process(const QString &request)
{return request;
}

到此服务器程序编写完毕.

1.2.2 回显客户端

1) 创建界面.包含⼀个 QLineEdit ,QPushButton和QListWidget

先使用水平布局把 QPushButton , QLineEdit 和 sizePolicy 为 QListWidget QPushButton 放好,并设置这两个控件的垂直方向的 Expanding •
再使用垂直布局把 QListWidget 和上面的水平布局放好.
设置垂直布局的 layoutStretch 为 5, 1 (当然这个尺寸比例根据个人喜好微调).

2) 在widget.cpp中,先创建两个全局常量,表示服务器的IP和端口

// 提前定义好服务器的 IP 和 端⼝
const QString& SERVER_IP = "127.0.0.1";
const quint16 SERVER_PORT = 9090;

3) 创建 QUdpSocket 成员修改widget.h,定义成员

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>
#include<QUdpSocket>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private slots:void on_pushButton_clicked();void handle();
private:Ui::Widget *ui;// 创建 socket 成员QUdpSocket* socket;
};
#endif // WIDGET_H

修改widget.cpp,初始化socket

Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);// 1. 实例化 socketsocket = new QUdpSocket(this);// 2. 设置窗⼝名字this->setWindowTitle("客户端");connect(socket,&QUdpSocket::readyRead,this,&Widget::handle);
}

4) 给发送按钮slot函数,实现发送请求.

void Widget::on_pushButton_clicked()
{// 1. 获取到输⼊框的内容const QString& text = ui->lineEdit->text();// 2. 构造请求数据QNetworkDatagram requestDatagram(text.toUtf8(),QHostAddress(SERVER_IP),SERVER_PORT);// 3. 发送请求socket->writeDatagram(requestDatagram);// 4. 消息添加到列表框中ui->listWidget->addItem("客户端:" + text);// 5. 清空输⼊框ui->lineEdit->setText("");
}void Widget::handle()
{//读取响应数据const QNetworkDatagram& responseDatagram = socket->receiveDatagram();QString response = responseDatagram.data();//把响应数据显示到界面上ui->listWidget->addItem(QString("服务器说: ") + response);
}

最终执行效果（记住先运行服务器在运行客户端）

（二）TCP Socket

2.1 核心API概览

核心类是两个: QTcpServer 和 QTcpSocket

QTcpServer 用于监听端口,和获取客户端连接

QTcpSocket 用户客户端和服务器之间的数据交互.

QByteArray⽤用于表⽰⼀个字节数组.可以很方便的和QString进行相互转换.

例如:

使用QString的构造函数即可把QByteArray转成QString.
使用QString的 toUtf8 函数即可把QString转成QByteArray.

2.2 代码示例

2.2.1 回显服务器

1)创建界面.包含⼀个 QListWidget ,用于显示收到的数据

2) 创建 QTcpServer 并初始化修改widget.h,添加 QTcpServer 指针成员

 class Widget : public QWidget{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private:Ui::Widget *ui;//创建QTcpServer QTcpServer* tcpServer;};

修改widget.cpp,实例化QTcpServer 并进行后续初始化操作.

设置窗口标题
实例化TCPserver.(父元素设为当前控件,会在父元素销毁时被⼀起销毁).
通过信号槽,处理客户端建立的新连接.
监听端口

Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);//设置窗口标题this->setWindowTitle("服务器");//初始化tcpserver = new QTcpServer(this);//通过槽函数连接connect(tcpserver,&QTcpServer::newConnection,this,&Widget::handle);//监听端口bool res = tcpserver->listen(QHostAddress::Any,9090);if(!res){QMessageBox::critical(this,"服务器启动失败",tcpserver->errorString());exit(1);}
}

3) 继续修改widget.cpp,实现处理连接的具体方法 handle

获取到新的连接对应的socket.
通过信号槽,处理收到请求的情况
通过信号槽,处理断开连接的情况

void Widget::handle()
{//获取到新的连接对应的socket.QTcpSocket* clientSocket = tcpserver->nextPendingConnection();QString log = QString('[') + clientSocket->peerAddress().toString() + ":"+ QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] 客⼾端上线!";ui->listWidget->addItem(log);//通过信号槽,处理收到请求的情况connect(clientSocket,&QTcpSocket::readyRead,this,[=](){//读取出请求数据QString request = clientSocket->readAll();//根据请求处理响应const QString& response =  process(request);//写会客户端clientSocket->write(response.toUtf8());QString log = QString("[") + clientSocket->peerAddress().toString()+ ":" + QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] req: " +request + ", resp: " + response;ui->listWidget->addItem(log);});//通过信号槽,处理断开连接的情况connect(clientSocket,&QTcpSocket::disconnected,this,[=](){QString log = "[" + clientSocket->peerAddress().toString() + ":"+ QString::number(clientSocket->peerPort()) + "] 客⼾端下线!";ui->listWidget->addItem(log);clientSocket->deleteLater();});
}

4) 实现process方法,实现根据请求处理响应. 由于我们此处是实现回显服务器.所以process⽅法中并没有包含实质性的内容.

QString Widget::process(const QString &request)
{return request;
}

到此，服务器程序编写完毕.

2.2.2 回显客户端

1) 创建界面.包含⼀个 QLineEdit ,QPushButton和QListWidget

先使用水平布局把 QPushButton , QLineEdit 和 sizePolicy 为 QListWidget QPushButton 放好,并设置这两个控件的垂直方向的 Expanding •
再使用垂直布局把 QListWidget 和上面的水平布局放好.
设置垂直布局的 layoutStretch 为 5, 1 (当然这个尺寸比例根据个人喜好微调).

2) 创建 QUdpSocket 成员修改widget.h,定义成员

class Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private slots:void on_pushButton_clicked();private:Ui::Widget *ui;QTcpSocket* socket;
};
#endif // WIDGET_H

修改widget.cpp,初始化socket

Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);// 1. 设置窗⼝标题.this->setWindowTitle("客户端");// 2. 实例化 socket 对象.socket = new QTcpSocket(this);// 3. 和服务器建⽴连接.socket->connectToHost("127.0.0.1", 9090);// 4.处理服务器返回的响应.connect(socket,&QTcpSocket::readyRead,this,[=](){//读取当前接收缓冲区中的所有数据QString response = socket->readAll();qDebug() << response;ui->listWidget->addItem(QString("服务器说: ") + response);});// 5. 等待并确认连接是否出错if(!socket->waitForConnected()){QMessageBox::critical(this,"连接服务器出错!",socket->errorString());exit(1);}
}

3) 给发送按钮slot函数,实现发送请求.

void Widget::on_pushButton_clicked()
{// 获取输⼊框的内容const QString& text = ui->lineEdit->text();// 清空输⼊框内容ui->lineEdit->setText("");// 把消息显⽰到界⾯上ui->listWidget->addItem(QString("客⼾端说: ") +text);// 发送消息给服务器socket->write(text.toUtf8());
}

先启动服务器,再启动客户端(可以启动多个),最终执行效果:

（三）HTTP Client

进行Qt开发时,和服务器之间的通信很多时候也会用到HTTP协议.

通过HTTP从服务器获取数据.
通过HTTP向服务器提交数据

3.1 核心API

关键类主要是三个：QNetworkAccessManager , QNetworkRequest , QNetworkReply

QNetworkAccessManager 提供了HTTP的核心操作.

QNetworkRequest 表示⼀个HTTP请求(不含body).

其中的 QNetworkRequest::KnownHeaders 是⼀个枚举类型,常用取值:

QNetworkReply 表⽰⼀个HTTP响应.这个类同时也是 QIODevice 的⼦类

此外, 发. QNetworkReply 还有⼀个重要的信号 finished 会在客户端收到完整的响应数据之后触发。

3.2 代码示例

1) 创建界面.包含⼀个 QLineEdit ,QPushButton和QListWidget

先使用水平布局把 QPushButton , QLineEdit 和 sizePolicy 为 QListWidget QPushButton 放好,并设置这两个控件的垂直方向的 Expanding •
再使用垂直布局把 QListWidget 和上面的水平布局放好.
设置垂直布局的 layoutStretch 为 5, 1 (当然这个尺寸比例根据个人喜好微调).

【说明】

此处建议使用 QPlainTextEdit 而不是 QTextEdit .主要因为 QTextEdit 要进行富文本解析,如果得到的HTTP响应体积很⼤,就会导致界面渲染缓慢甚至被卡住。

2) 修改widget.h,创建 QNetworkAccessManager 属性

#include <QWidget>
#include<QNetworkAccessManager>
QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private slots:void on_pushButton_clicked();private:Ui::Widget *ui;QNetworkAccessManager* manager;
};
#endif // WIDGET_H

3) 修改widget.cpp,创建实例

Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);this->setWindowTitle("客户端");// 实例化属性manager = new QNetworkAccessManager(this);
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}

4) 编写按钮的slot函数,实现发送HTTP请求功能.

void Widget::on_pushButton_clicked()
{// 1. 获取到输⼊框中的 URL, 构造 QUrl 对象QUrl url(ui->lineEdit->text());// 2. 构造 HTTP 请求对象QNetworkRequest request(url);// 3. 发送 GET 请求QNetworkReply* response = manager->get(request);// 4. 通过信号槽来处理响应connect(response, &QNetworkReply::finished, this, [=]() {if (response->error() == QNetworkReply::NoError) {// 响应正确QString html(response->readAll());ui->plainTextEdit->setPlainText(html);// qDebug() << html;} else {// 响应出错ui->plainTextEdit->setPlainText(response->errorString());}response->deleteLater();});
}

执行程序,观察效果