Qt实现TCP调试助手 - 简述如何在Qt中实现TCP多并发

简介

• 软件开发中，可能经常会用到TCP调试工具。本人使用QT开发了一款TCP调试工具，方便大家使用。本文章主要介绍下，该工具的功能，以及如何在Qt中实现TCP服务器的并发。

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功能说明

• 本程序使用Qt实现了TCP客户端和服务端，服务端并发数默认为100，可配置。客户端连接后，可以在服务端看到连接的客户端信息，服务端可以指定给某一个客户端发送消息。
• 服务端不支持广播，后续版本会完善。

软件下载

• 本程序已经制作成安装包形式，下载安装后可直接使用。
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Qt实现服务端并发

• Qt实现服务端多并发时，可以实现一个类 TcpServerTools，该类需要继承于 QTcpServer，然后重写以下两个函数
• void setMaxPendingConnections(int numConnections)；
  • 该函数设置服务端最大连接数
• void incomingConnection(qintptr socketDescriptor);
  • 当有新连接时，会触发该函数，我们需要在该函数中，将套接字保存起来。可以将套接字保存到一个Hash中 QHash

核心源代码

• 这里只提供了服务端实现并发的核心源代码，主要有三个文件：

  • networkdebugtools.cpp 为主界面文件，实现UI交互。
  • tcpservertools.cpp 主要实现接受客户端连接请求，保存套接字到hash容器中。
  • tcpsockettools.cpp 中主要实现处理客户端数据和断开请求。

• 三者之间可以自己定义信号槽实现通信，整体源代码不提供，请谅解。

• networkdebugtools.h

•   #ifndef NETWORKDEBUGTOOLS_H
    #define NETWORKDEBUGTOOLS_H
    
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include "tcpservertools.h"
    #include 
    
    QT_BEGIN_NAMESPACE
    namespace Ui { class NetworkDebugTools; }
    QT_END_NAMESPACE
    
    class NetworkDebugTools : public QWidget
    {
        Q_OBJECT
    
    public:
        NetworkDebugTools(QWidget *parent = nullptr);
        ~NetworkDebugTools();
    
    private slots:
        void on_pushButton_send_clicked();
        void on_pushButton_listen_clicked();
    
    private:
        Ui::NetworkDebugTools *ui;
    
    	TcpServerTools *mTcpServerTools;
    };
    #endif // NETWORKDEBUGTOOLS_H
  

• networkdebugtools.cpp

•   #include "networkdebugtools.h"
    #include "ui_networkdebugtools.h"
    #include 
    #include 
    #include 
    
    NetworkDebugTools::NetworkDebugTools(QWidget *parent)
        : QWidget(parent)
        , ui(new Ui::NetworkDebugTools)
    {
        ui->setupUi(this);
    
    	mTcpServerTools = new TcpServerTools();
    }
    
    void NetworkDebugTools::on_pushButton_send_clicked()
    {
    	//获取当前选中的客户端信息
    	QString curAddr = ui->tableWidget_clientInfo->item(curRow, 0)->text();
    
    	QHash<int, TcpSocketTools*>::iterator iter = mTcpServerTools->tcpClient->begin();
    	for (; iter != mTcpServerTools->tcpClient->end(); iter++) {
    		QString iterAddr = iter.value()->peerAddress().toString() + ":" + QString::number(iter.value()->peerPort());
    		if (iterAddr.compare(curAddr) == 0) {
    			//这里hash容器tcpClient中保存的value就是socket，可以直接通过socket给客户端发送数据
    			//同样可以通过该socket获取客户端的ip和端口，然后与我们点击的客户端信息比对，就可以实现对指定客户端发送消息
    			iter.value()->write(ui->plainTextEdit_send->toPlainText().toLocal8Bit());
    			break;
    		}
    	}
    }
    
    void NetworkDebugTools::on_pushButton_listen_clicked()
    {
    	if (ui->pushButton_listen->text().compare("监听") == 0) {
    		ui->pushButton_listen->setText("关闭");
    		mTcpServerTools->setMaxPendingConnections(mConfigTools->getConnCount());
    		mTcpServerTools->startListen();
    	}
    	else {
    		ui->pushButton_listen->setText("监听");
    		mTcpServerTools->closeConnect();
    	}
    }
  

• tcpservertools.h

•   #ifndef TCPSERVERTOOLS_H
    #define TCPSERVERTOOLS_H
    
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include "tcpsockettools.h"
    
    #define THREAD_MAX 20
    
    class TcpServerTools : public QTcpServer
    {
        Q_OBJECT
    public:
        explicit TcpServerTools(QTcpServer *parent = 0);
        ~TcpServerTools();
    	//开始监听
    	bool startListen();
    	//关闭连接
    	void closeConnect();
    	//设置最大连接数
    	void setMaxPendingConnections(int numConnections);
    
    protected:
    	// 有新连接到来时，该函数会被触发
    	void incomingConnection(qintptr socketDescriptor);
    private:
    	QTcpServer *mTcpServer;   //tcp服务对象
    public:
    	QHash<int, TcpSocketTools*> *tcpClient;// 该对象中保存套接字
    };
    
    #endif // TCPSERVERTOOLS_H
  

• tcpservertools.cpp

•   #include "tcpservertools.h"
  
    TcpServerTools::TcpServerTools(QTcpServer *parent) : QTcpServer(parent)
    {
    	tcpClient = new  QHash<int, TcpSocketTools*>;
    }
    
    TcpServerTools::~TcpServerTools()
    {
    
    }
    
    bool TcpServerTools::startListen() {
    	//监听连接
    	this->listen(QHostAddress(mIp), mPort.toInt());
    	return true;
    }
    
    void TcpServerTools::closeConnect(){
    	// 断开连接时，删除tcpClient中保存的套接字，并清除 tcpClient
    	QHash<int, TcpSocketTools*>::const_iterator iterC = tcpClient->constBegin();
    	for (; iterC != tcpClient->constEnd(); iterC++){
    		iterC.value()->deleteLater();
    	}
    	tcpClient->clear();
    	this->close();
    }
    
    void TcpServerTools::incomingConnection(qintptr socketDescriptor) {
    
    	//创建 TcpSocketTools 对象
    	TcpSocketTools *socketTools = new TcpSocketTools(socketDescriptor);	
    	QString connAddr = socketTools->peerAddress().toString() + ":" + QString::number(socketTools->peerPort());
    
    	
    	// 有新连接时，保存socket到 QHash 类型的tcpClient指针对象中
    	tcpClient->insert(socketDescriptor, socketTools);
    }
    
    
    // 设置最大连接数
    void TcpServerTools::setMaxPendingConnections(int numConnections) {
    	QTcpServer::setMaxPendingConnections(numConnections);
    }
  

• tcpsockettools.h

•   #ifndef TCPSOCKETTOOLS_H
    #define TCPSOCKETTOOLS_H
    
    #include 
    
    class TcpSocketTools : public QTcpSocket
    {
        Q_OBJECT
    public:
        explicit TcpSocketTools(qintptr socketDescriptor, QTcpSocket *parent = 0);
        ~TcpSocketTools();
    public slots :
    	void onReadyRead();
    	void onDisconnected();
    private:
    	qintptr socketID;
    };
    
    #endif // TCPSOCKETTOOLS_H
  

• tcpsockettools.cpp

•   #include "tcpsockettools.h"
    #include 
    
    TcpSocketTools::TcpSocketTools(qintptr socketDescriptor, QTcpSocket *parent) : QTcpSocket(parent),socketID(socketDescriptor)
    {
    	this->setSocketDescriptor(socketDescriptor);
    
    	connect(this, &TcpSocketTools::readyRead, this, &TcpSocketTools::onReadyRead);
    	connect(this, &TcpSocketTools::disconnected, this, &TcpSocketTools::onDisconnected);
    }
    
    TcpSocketTools::~TcpSocketTools()
    {
    
    }
    
    void TcpSocketTools::onReadyRead() {
    	//处理接受到的数据
    }	
    
    void TcpSocketTools::onDisconnected() {
    	//处理断开连接请求
    }