简易的停车收费系统

前言：

用了好几天的时间写完这个项目，主要是对QT不熟，走了很多弯路，导致百度的时间花去很多，真是烦。好了，做完了就不再抱怨了。我自认为自己做的还行，哈哈，吹牛的。
客服端和服务器都是在Ubuntu里完成的，其中客服端在Ubuntu自带的QT5.4环境里完成，服务器端由Ubuntu中下载的codeblocks里完成的。注意编译环境！！！！！！
温馨提示：本文几乎没有代码，想要源码的可以点击链接下载，当然是要积分的 链接在这里(这什么审核速度啊，比我还拖，都1天了，才通过。。)毕竟这是努力成果。虽然在大佬看来没啥牛逼的地方，但大佬们可以瞧瞧渣渣是怎么思考问题的，哈哈。

接下来，我说一下怎么实现的这个项目，分为项目简介，项目理解，服务器端，客服端。

项目简介

设计一个完整的停车收费系统，能实时监控当前区域，对过往车辆实现收费，车辆消费记录要保存。

项目理解

个人觉得这样做：
服务器与客服端约定好通信方式，所以可以在客服端发送不同的指令，让服务器实现不同响应。比如：
约定客服端与服务器端的指令如下：命令开始码（0x08） 指令码 结束码(0x03)
打开监控： 0x08,0x01,0x03

关闭监控： 0x08,0x02,0x03

停止计费： 0x08,0x03,0x03

断开连接： 0x08,0x04,0x03
（以上都是写死的指令，自己看源码的时候注意就行了）
tips:
1.硬件摄像头：使用电脑自带的摄像头，由运行在此摄像头的电脑上的服务器端直接控制。通过服务器端的摄像头采集一帧帧图片，通过约定的IP和端口传给客服端，客服端再显示出来。

2.保存消费记录：这个我是用文件读写来实现的，放在服务器上进行。
看着简单吧，实际上也没太复杂，但是边百度边写代码就太慢了。

服务器端

由纯C写成，运行在一个性能良好的电脑上，初始化过后，开辟线程1。线程一用于进行视频的采集，并将数据存放在全局缓冲队列中，同时开辟线程2，线程二用于监听客服端（最多两个），收到客服端连接请求后，再次为客服端开辟线程3来通信（命令传输线程）。根据不同指令响应对应的操作，也就是按照约定的指令办事！
预览图：黑漆漆的，没啥好看的。。。

服务器主线程只用于接收输入（是拥有服务器的用户输入），进行车辆信息生成器操作，对输入的车辆信息进行保存。换句话，也就是对充钱了的车在文件里更新余额。

tips:
服务器开机运行后：

在主线程中的操作： 开辟全局内存，用于线程之间的通信，开辟线程1，对摄像头操作，接着同时开辟线程2进入TCP链接的监听状态，收到客服端的链接请求后，开辟线程3，用于与客服端的通信。最多同时和两个客服端建立连接–>最多两个通信线程！！！！（实际上没试过两个客户端，，，）

在子线程1中的操作： 子线程1用于响应主线程对摄像头的操作，子线程1不停地采集图片，并将图片缓存在全局图片缓存中。子线程1在没有收到主线程的停止命令之前，将一直采集图片，收到停止命令之后，停止采集，并释放摄像头的资源。（实际上，主线程不会关闭摄像头，不过功能是完整的）
在子线程2中的操作： 子线程2用于管理客服端的连接，对请求连接的客服端开辟新的线程，当客服端连接断开后，释放其占有的资源，当客户端个数到2时，不会响应后续的其他客服端的连接请求。IP为系统随机指定（要ifconfig查询才知道），默认的监听端口为8080。

子线程3： 用于响应客服端的指令：
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①收到客服端的 打开监控（== 0x08,0x01,0x03==） 指令，开辟子视频传输线程，开始进行视频流（1张/秒）的传输。注意，这里的视频传输线程采用了不同的端口来与客户端连接，默认8081，方便区分连接的种类。
在子线程3中的操作： 开辟视频传输线程。
在视频传输线程中的操作： 建立与客服端的TCP链接，向客服端返回全局图片缓存中的图片。

②收到客服端的 关闭监控（== 0x08,0x02,0x03==） 指令，停止图片的传输。
在子线程3中的操作： 结束视频传输线程，然后向客服端返回 视频传输结束的信号。
在视频传输线程的操作： 等待被子线程3终结。

③收到客服端的 停止计费（== 0x08,0x03,0x03==） 指令，由客服端提交的车辆信息（就在指令的后面，也就是偏移3个字节之后就是车辆信息），在服务器端进行扣费，并返回余额信息。
在子线程3中的操作： 查找文件，找到车辆信息，得到车辆余额，进行扣费，然后保存文件，再将扣费之后的车辆信息返回给客服端。
当然如果在文件中没找到当前的车辆信息，则返回给客服端没找到的原因。比如说：保存车辆信息的文件打不开，余额不足，账号不存在。

④收到客服端的 断开连接（== 0x08,0x04，0x03==） 指令，断开与当前客服端的连接。
在子线程2中的操作：：结束子线程3：，释放子线程3所占用的资源，也就是内存和端口，以及视频传输线程。
在子线程3中的操作： 等待被子线程2终结。
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客服端

先放一下预览图：

请忽略中间的按钮。。。。。

在QT客服端：基于QT的图形化程序，运行在一般的PC上，受百度API的免费额度的限制，最多同时运行两个相同的客服端来查询车牌（只是同时查询的额度，但是每天每个个人开发者只有200次的总查询额度）

///
点击不同的功能按钮：
①刚打开的时候：只有连接服务器按钮可点击！输入约定的IP和端口之后，点击连接，就会连接服务器，端口不输入的话，默认8080（说的好像废话，，）

在下方就是断开连接按钮，点击的话。。。。

在 UI主线程 中的操作： 创建子线程1，时刻响应按钮的回调，响应子线程1的回调，同时也负责刷新UI界面，切记不可以在主线程中直接进行网络访问！！！因为容易造成ANR，对子线程1的信号的响应：利用预先定义的槽函数接收到子线程1的回调之后，将信号中的图片内容取出来，并将其显示在指定区域，即刷新UI界面。 以下将不对UI主线程说明。

在子线程1中的操作： 向指定服务器发送TCP连接请求，同时建立连接。于是此线程实际上就是指令传输线程，对接收到的指令进行判别，执行不同的操作。一句话，它一方面接收UI主线程对服务器的指令，一方面也接收服务器返回的指令响应，另一方面也负责对开辟的子线程的回调处理。是不折不扣的通信线程！

②**打开监控：**功能概述：向服务器发送 打开监控 指令，同时开辟线程，分配内存并接收图片流（在子线程中）。接收到的图片将连续显示在 视频显示 区域。

==在子线程1中的操作：==收到UI的按钮消息之后，向服务器发送打开监控的指令，等待服务器的视频传输线程就绪，然后启动子线程2，连接约定好的端口（默认8081），，进行图片流的接收。

==在子线程2中的操作：==向服务器发送TCP连接请求，同时建立连接。分配适当的内存开始接收图片，每接收一张完整的图片就使用自定义的回调函数向子线程1的槽里发送信号。

③关闭监控：功能概述：。。。
在子线程1中的操作： 线程1通过按钮的信号识别到是 关闭监控 后，向服务器发送关闭监控指令，等待等待服务器的视频传输线程终结信号，然后终结子线程2
在子线程2中的操作： 子线程2收到被终结信号后，释放所占用的资源（包括端口号），清理自身内存。

④**车辆截图：**功能概述：获取当前图片帧，保存为新图片，打开文件选择对话框，得到图片的路径。启动线程3，在线程3中进行Base64编码，并调用百度API上传图片，等待百度服务器的返回报文，然后解析报文，提取车牌信息并放入发射信号到子线程1的槽里。子线程1同步在UI线程里的车辆信息一览表。

在线程中1的操作： 线程1通过按钮的信号识别到是 车辆截图 后，获取当前图片帧，保存为新图片，然后开辟子线程3，发射带图片路径的信号到线程3，随后刷新UI界面，准备接收子线程的回调信号和用户的UI线程操作。接收到子线程3的回调信号后，提取信号中车牌信息，然后同步在UI上。

在子线程3中的操作：子线程3创建之后，得到图片路径，以路经创建一个图片对象，接着对图片进行Base64编码，并调用百度API上传图片，等待百度服务器的返回报文，然后解析报文，提取车牌信息并写入在要发射到线程1的信号里传递信息。由线程1刷新当前保存的车辆信息并通知UI线程显示。

⑤开始计费： 功能概述：获取当前系统时间T0，获取当前收费价格P。
在UI主线程中的操作 ： UI主线程通过按钮的信号识别到是 开始计费 后，得到停车价格栏的价格并以信号的方式发送给线程1。

==在线程中1的操作：==读取并记录当前系统时间T0，同时得到停车价格。

⑥停止计费： 功能概述：获取当前系统时间T1，由收费价格和总时长计算此次停车费用，并上传到服务器。接收当前车辆的信息，并在车辆信息一览表里刷新。
==在线程中1的操作：==线程1通过信号识别到是 停止计费 后，读取并记录当前系统时间T1，将前后时间相减，得到停车费用为 P*(T1-T0) 。然后将此次扣费信息上传至服务器。待接收到服务器的返回消息后，提取车辆信息（当然包括服务器的出错消息），然后将信息刷新在UI线程里。

⑦退出客户端： 功能概述：向服务器发送断开连接指令，然后释放线程1，清理自身的内存并退出。
在UI主线程中的操作： 主线程通过按钮的信号识别到是 断开连接 后，向子线程1发送断开连接的信号。然后等待子线程1回调。接收到子线程1的回调后，释放线程1。然后exit(0)退出程序。

在子线程1中的操作： 收到主线程的终结信号后，向服务器发送断开连接指令，然后向主线程发送结束信号，清理自身的内存和占用的资源（包括端口号）。
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总结

看一下实际运行：

零.客服端和服务器端还有不少问题的，只是时间紧迫，不能再弄了，不过按照步骤来操作的话，大体上能运行，传输监控的图片很卡顿，也能正常识别车牌，服务器也能记录消费信息，但是有时候服务器端不知什么原因会卡掉。或者客服端也会直接卡掉！！！！！如果有大佬解决了，可以麻烦发在评论里

一.服务器端的开发纯粹用C，几乎难度不大，就是偶尔指针的乱用。

二.QT客户端的开发难度对没用过QT的新手有点大，主要问题如下：

1.线程的使用问题：QT中的线程和 C的线程 和 java的线程都有很大的区别，让我体会到线程的退出问题的困难，QT线程创建容易，但安全释放难度大，不仅仅是简单的 quit() 和 wait() 就好了的。为此，我总结了一条规律：谁创建线程，谁就管理线程。在子线程里不对自身的退出问题考虑，而交由父线程管理，这样可方便的利用信号与槽的机制来执行任务。

2.在新开辟的子线程里使用QNetworkAccessManager这个类的对象来进行百度API的调用时，由于要刷新 token值 ，发送指定报文后，总是收不到finish()信号，导致不能回调槽函数，所以调用一直失败，百度了很多文章，下面为这些文章的结论：QNetworkAccessManager为异步方式访问，而且需要依赖 创建的新的槽 才能完成信号的正常发送，否则信号队列一边堵塞，而槽这里又收不到信号，相当于直接失效， 所以在 post() 数据之后，会直接运行后面的代码，这将导致这个子线程可能已经运行完之后的代码任务了，然而回调还是没出现，这将导致一些逻辑顺序的错误：以调用百度API为例：首先每次调用API进行图片识别之前，应该先更新 token值，然后上传编码后图片。但实际情况总是先把图片上传了，然后token值才更新，一直出现110（无效的token）的错误。
说一下解决方法：

void baiduRunnable::renewal_token()
{
    QEventLoop loop;//自定义事件循环
 
    manager_token = new QNetworkAccessManager(this);


    QString url_token="https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token";

    QString req_url = url_token+"?grant_type=client_credentials&client_id="+AK+"&client_secret="+SK;

    qDebug()<<"url_token:"<<req_url<<endl;

    QUrl url(req_url);

    QNetworkRequest request(url);

    QByteArray data="";
    reply=manager_token->post(request,data);
    connect(reply,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(replyToken()));
    connect(manager_token, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)), &loop, SLOT(quit()));//绑定退出信号

    loop.exec();//进入事件循环

    delete reply;
    delete manager_token;

}

以上有注释的三条代码就解决了这个问题，创建了一个消息循环，保证一定在收到finish 信号之后才退出消息循环，执行之后的代码。

3.QT的UI编辑器比较难用或者说我还没用掌握精髓，相比AS来说感觉更难操作（或许换句话对AS使用的久），比如到现在我也不知道怎么设置占空比，怎么设置网格布局的行列数，怎么设置窗口的自由拉伸等等…

三.
时间过得好快，导致这几天都没复习，有点担心啊，都6月快下旬了，大家应该一轮复习完成了吧，我也要追上你们，啊啊啊啊啊啊。

加油，奥利给，干就完了！！！！！！ 0803，爱启航，宇哥助我！