Qt網路程式設計概述

QtNetWork模組提供了若干類支援TCP/IP客戶端伺服器端的開發。有如下兩類：

• 低階網路操作：QTcpSocket/QTcpServer/QUdpSocket
• 高階網路操作：QNetworkRequest/QNetworkReply/QNetworkAccessManager

Qt網路程式設計相關類

高階網路操作-HTTP/FTP

Qt網路程式設計提供了大量的API用於網路操作。API為特定的操作和協議提供了一個抽象層（如通過HTTP收發資料）。主要有如下幾大核心類：

• QNetworkRequest網路請求：充當請求關聯資訊的容器，如請求頭、加密等。當請求物件構造時指定了URL，也就確定了請求協議。目前支援使用HTTP/FTP/本地檔案URL上傳下載檔案。

• QNetworkReply請求響應：當用戶請求發出後，該物件由QNetworkAccessManager建立。QNetworkReply發出的訊號可獨立的監控每個請求響應，或者用QNetworkAccessManager的訊號替代。QNetworkReply是QIODevice的子類，因此響應可以被同步或非同步的處理（阻塞或非阻塞）。

• QNetworkAccessManager操作管理：請求建立後，管理類會分發請求，然後對外發送訊號標識請求進度。還可使用cookies在客戶端儲存資料、請求認證、代理使用。

TCP程式設計QTcpSocket/QTcpServer

TCP(傳輸控制協議)是被大多網路協議使用的低級別協議，如HTTP/FTP。它是可靠的、面向流的、面向連線的傳輸協議。特別適合於連續的資料傳輸。QTcpSocket類為TCP提供了若干介面。可用QTcpSocket實現標準網路協議，如POP3、SMTP、NNTP、自定義協議。

在開始資料轉移前，需要與遠端主機和埠建立TCP連線。一旦建立連線，對等方的IP地址和埠可通過QTcpSocket::peerAddress()和QTcpSocket::peerPort()獲取。在任意時刻，對等方可以關閉連線，此時資料轉移會立即終止。

QTcpSocket以非同步的方式工作，並通過傳送訊號報告狀態的改變及錯誤，類似於QNetworkAccessManger。通過事件迴圈檢測輸入資料，並自動的Flush輸出資料。可使用QTcpSocket::write()往socket中寫入資料，QTcpSocket::read()向socket中寫入資料。QTcpSocket有兩個獨立的資料流：讀和寫。由於QTcpSocket繼承自QIODevice，可以和QTextStream、QDataStream一塊使用。當從QTcpSocket讀取資料時，可呼叫QTcpSocket::bytesAvailable()確保有足夠的資料。

QTcpServer類處理接收到的TCP連線。一般使用邏輯如下：

1. 呼叫QTcpServer::listen()啟動服務端並監聽；
2. 每當接收到客戶端的請求，就會發送QTcpServer::newConnection()訊號；
3. 在槽函式中，呼叫QTcpServer::nextPendingConnection()接受請求，並用返回的QTcpSocket與客戶端通訊。

QTcpSocket類客戶端建立TCP連線。一般使用邏輯如下：

1. 呼叫QTcpSocket::connectToHost連線到主機；
2. 連線readyRead()訊號槽；
3. 在槽函式中與服務端互動。

儘管QTcpSocket大部分函式是以非同步的方式工作，但仍可用同步的方式處理（阻塞）。為了以阻塞方式，需呼叫QTcpSocket的waitFor…()函式，它會掛起呼叫執行緒直到結束訊號被髮送。例如，呼叫非阻塞函式QTcpSocket::connectToHost()時，呼叫QTcpSocket::waitForConnected()阻塞執行緒直到connected()訊號被髮射。QTcpSocket的waitFor…()的弊端也很明顯：當阻塞時，事件不會被處理，如果在GUI執行緒中，會阻塞應用程式的介面。因此，推薦在非GUI執行緒中使用同步sockets（同步處理時，QTcpSocket無需事件迴圈）。

UDP程式設計QUdpSocket

UDP(使用者資料報協議)是一個輕量級、不可靠的、面向資料報的、無連線的協議。當可靠性不是很重要、速度很重要時，可使用該協議。例如，伺服器端選擇UDP報告每天的時間，如果期間的某個資料報丟失，客戶端可另外請求資料。

QUdpSocket類允許收發資料報。與TCP的主要區別是：UDP傳輸的是資料包而不是連續的資料流。資料包是大小有限的資料單元（通常小於512位元組），除了包含的傳輸資料外，還包含收發物件的IP地址和埠號。一般使用邏輯如下：

1. QUdpSocket::bind()接受傳入的資料包；
2. 接收到資料包後，QUdpSocket傳送readyRead()訊號；
3. 呼叫QUdpSocket::readDatagram()讀取資料。

解析主機名QHostName

在建立網路連線前，QTcpSocket和QUdpSocket執行域名查詢，將連線的主機名轉化為IP地址（DNS）。提供如下兩種方式：

1. QHostInfo::lookupHost() 非同步查詢，通過訊號槽機制，查詢在單獨的執行緒中實現。
2. QHostInfo::forName() 同步查詢，在呼叫者所線上程實行查詢。注意在GUI執行緒中呼叫，可能會阻塞介面。

程式碼示例如下：

標頭檔案

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//主機資訊測試驗證
#include <QObject>
#include <QHostInfo>

class HostInfoDemo : public QObject
{
	Q_OBJECT
	
private slots:
	void lookUp(const QHostInfo& oHostInfo);
};

void testHostInfoDemo();

原始檔

#include "HostInfoDemo.h"
#include <QDebug>

void HostInfoDemo::lookUp(const QHostInfo& oHostInfo)
{
	if (oHostInfo.error() != QHostInfo::NoError)
	{
		qDebug() << "failed: " << oHostInfo.errorString();
		return;
	}

	const auto addresses = oHostInfo.addresses();
	for (const QHostAddress &oAddress : addresses)
	{
		qDebug() << "asynchronous Found address: " << oAddress.toString();
	}
}

void testHostInfoDemo()
{
	//非同步方式
	qDebug() << QStringLiteral("非同步方式...");
	HostInfoDemo* pDemo = new HostInfoDemo;
	QHostInfo::lookupHost("www.kde.org", pDemo, SLOT(lookUp(QHostInfo)));

	//同步方式
	qDebug() << QStringLiteral("同步方式...");
	QHostInfo oHostInfo = QHostInfo::fromName("www.kde.org");
	const auto addresses = oHostInfo.addresses();
	for (const QHostAddress &oAddress : addresses)
	{
		qDebug() << "synchronous Found address: " << oAddress.toString();
	}
}

輸出資訊

"非同步方式..."
"同步方式..."
synchronous Found address:  "91.189.93.5"
asynchronous Found address:  "91.189.93.5"