Qt浅谈之十六：TCP和UDP（之二）

五、UDP

     UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议，是一个轻量级的、不可靠的、面向数据报的、无连接的协议。QUdpSocket实现基于UDP协议的广播应用。适用于：网络数据大多为短信息或拥有大量客户端或对数据安全性无特殊要求或网络负担重对响应速度要求高等。（QQ就使用UDP发消息，所以有时会出现收不到消息的情况）。

1、运行

（1）运行时注意

      发送广播时，先关闭防火墙service iptables stop，或者把改端口号加入到防火墙的允许队列里。使用Qt时要在pro文件中添加QT += network，加入network的模块。

（2）简化图

（3）运行图

服务器发送广播，客户端接收广播信息，并显示在窗口上。

2、代码

（1）UDP服务器端（完整代码在csdn上）

如果只想发送数据时，就不需要调用bind()。

#include 
#include "sender.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Sender w;
    w.show();

    return a.exec();
}

#ifndef SENDER_H
#define SENDER_H

#include 
class QUdpSocket;

namespace Ui {
    class Sender;
}

class Sender : public QDialog
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Sender(QWidget *parent = 0);
    ~Sender();

private slots:
    void on_pushButton_clicked();
    void slotTimeout();

private:
    Ui::Sender *ui;
    QUdpSocket *sender;
    QTimer *timer;
};

#endif // SENDER_H

#include "sender.h"
#include "ui_sender.h"
#include 

Sender::Sender(QWidget *parent) :
    QDialog(parent),
    ui(new Ui::Sender)
{
    ui->setupUi(this);
    sender = new QUdpSocket(this);

    timer = new QTimer(this);
    connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(slotTimeout()));
}

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

void Sender::on_pushButton_clicked()
{
    timer->start(1000);
    ui->pushButton->setEnabled(false);
}
void Sender::slotTimeout()
{
    QByteArray msg = "hello world!";
    quint32 port = 8888;
    int length = sender->writeDatagram(msg, msg.length(), QHostAddress::Broadcast, port);

    if (length != msg.length()) {
        return;
    }
}

（2）UDP客户端

#include 
#include "receiver.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Receiver w;
    w.show();

    return a.exec();
}

#ifndef RECEIVER_H
#define RECEIVER_H

#include 
#include 

class QUdpSocket;

namespace Ui {
    class Receiver;
}

class Receiver : public QDialog
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Receiver(QWidget *parent = 0);
    ~Receiver();

private:
    Ui::Receiver *ui;
    QUdpSocket *receiver;
    quint32 port;
    QTextEdit *reveiveData;

private slots:
    void dataReceived();
};

#endif // RECEIVER_H

#include "receiver.h"
#include "ui_receiver.h"
#include 
#include 

Receiver::Receiver(QWidget *parent) :
    QDialog(parent),
    ui(new Ui::Receiver)
{
    ui->setupUi(this);
    reveiveData = new QTextEdit(this);

    receiver = new QUdpSocket(this);
    connect(receiver, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(dataReceived()));

    port = 8888;
    if (!receiver->bind(port, QUdpSocket::ShareAddress)) {
        QMessageBox::information(this,tr("error"),tr("udp socket create error!"));
        return;
    }
}

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

// 处理等待的数据报
void Receiver::dataReceived()
{
    // 拥有等待的数据报
    while(receiver->hasPendingDatagrams()) {
        QByteArray datagram;   
        QHostAdress sender;   //客户端sender.toString()IP地址
        qunit16 senderPort;   //客户端端口
         // 让datagram的大小为等待处理的数据报的大小，这样才能接收到完整的数据 
        datagram.resize(receiver->pendingDatagramSize()); 
        // 接收数据报，将其存放到datagram中 
        receiver->readDatagram(datagram.data(), datagram.size(), &sender, &senderPort); reveiveData->append(datagram); 
    }
}

3、其他UDP代码

UDP服务器和客户端使用相同的代码。其运行结果如下图所示。

#include 
#include "myudp.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    MyUDP server;
    MyUDP client;

    client.SayHello();

    return a.exec();
}

#ifndef MYUDP_H
#define MYUDP_H

#include 
#include 

class MyUDP : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyUDP(QObject *parent = 0);
    void SayHello();

private:
    QUdpSocket *socket;

signals:

public slots:
    void readyRead();

};

#endif // MYUDP_H

#include 
#include "myudp.h"

MyUDP::MyUDP(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    socket = new QUdpSocket(this);
    socket->bind(QHostAddress::LocalHost, 1234);
    connect(socket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyRead()));
}

void MyUDP::SayHello()
{
    QByteArray Data;
    Data.append("Hello from UDP Land");
    socket->writeDatagram(Data, QHostAddress::LocalHost, 1234);
}

void MyUDP::readyRead()
{
    QByteArray Buffer;
    Buffer.resize(socket->pendingDatagramSize());

    QHostAddress sender;
    quint16 senderPort;
    socket->readDatagram(Buffer.data(), Buffer.size(), &sender, &senderPort);

    qDebug() << "Message from:" << sender.toString();
    qDebug() << "Message port:" << senderPort;
    qDebug() << "Message:" << Buffer;
}

六、UDP总结

        QUdpSocket类用来发送和接收UDP数据报，继承自QAbstractSocket。用于可靠性不是很重要的情况，如一个服务器报告一天的时间，如果数据报丢失，客户端可以简单的发送另外一个请求。UDP相对与TCP效率高，编码也比较简单些。

七、总结

（1）TCP、UDP涉及的内容众多，不同的编码方式使得服务器、客户端的效率性能差别很大，要想写出高效的程序，可以引入非阻塞、事件监听、多线程、线程池等技术。

（2）Qt网络模块依靠其特有的事件循环机制实现了异步模式的网络编程，比直接使用操作系统套接字相比会牺牲一定的效率。

（3）部分源码已经打包上传到csdn上可登录下载（http://download.csdn.net/detail/taiyang1987912/7744759）。  

（4）若有更好的设计建议或需要其他的源码，可发邮件沟通！邮箱地址[email protected]。