使用Qt进行网络编程¶

Qt的网络编程类¶

Qt Network C++ Classes 页面包含了 Qt Network 中的 C++ 类列表。

HTTP的高级网络操作¶

网络访问API是一组用于执行常见网络操作的类。该API提供了对使用的特定操作和协议（例如，通过HTTP获取和发布数据）的抽象层，并且仅暴露用于通用或高级概念的类、函数和信号。

网络请求由QNetworkRequest类表示，该类还充当与请求相关的信息的通用容器，例如任何头信息和使用的加密。在构造请求对象时指定的URL决定了请求使用的协议。目前支持HTTP和本地文件URL用于上传和下载。

网络操作的协调由QNetworkAccessManager类执行。一旦创建了请求，该类用于分派请求并发出信号以报告其进度。管理器还协调使用cookies在客户端存储数据、认证请求以及使用代理。

网络请求的回复由QNetworkReply类表示；这些回复在请求被发送时由QNetworkAccessManager创建。QNetworkReply提供的信号可以用来单独监控每个回复，或者开发者可以选择使用管理器的信号来实现这一目的，并放弃对回复的引用。由于QNetworkReply是QIODevice的子类，回复可以同步或异步处理；即，作为阻塞或非阻塞操作。

每个应用程序或库可以创建一个或多个QNetworkAccessManager实例来处理网络通信。

使用QTcpSocket和QTcpServer进行TCP通信¶

TCP（传输控制协议）是一种低级网络协议，大多数互联网协议（包括HTTP和FTP）都使用它进行数据传输。它是一种可靠的、面向流的、面向连接的传输协议。它特别适合连续的数据传输。

QTcpSocket 类提供了一个用于TCP的接口。你可以使用 QTcpSocket 来实现标准的网络协议，如POP3、SMTP和NNTP，以及自定义协议。

在开始任何数据传输之前，必须建立到远程主机和端口的TCP连接。一旦连接建立，可以通过peerAddress()和peerPort()获取对等方的IP地址和端口。在任何时候，对等方都可以关闭连接，数据传输将立即停止。

QTcpSocket 异步工作并发出信号以报告状态变化和错误，就像 QNetworkAccessManager 一样。它依赖于事件循环来检测传入数据并自动刷新传出数据。您可以使用 QTcpSocket::write() 向套接字写入数据，并使用 QTcpSocket::read() 读取数据。QTcpSocket 表示两个独立的数据流：一个用于读取，一个用于写入。

由于 QTcpSocket 继承了 QIODevice，你可以将其与 QTextStream 和 QDataStream 一起使用。当从 QTcpSocket 读取数据时，你必须确保通过事先调用 bytesAvailable() 来确保有足够的数据可用。

如果您需要处理传入的TCP连接（例如，在服务器应用程序中），请使用QTcpServer类。调用listen()来设置服务器，并连接到newConnection()信号，该信号在每个客户端连接时发出一次。在您的槽中，调用nextPendingConnection()来接受连接，并使用返回的QTcpSocket与客户端进行通信。

尽管大多数函数是异步工作的，但也可以同步使用QTcpSocket（即阻塞）。要获得阻塞行为，调用QTcpSocket的waitFor…()函数；这些函数会挂起调用线程，直到发出信号。例如，在调用非阻塞的connectToHost()函数后，调用waitForConnected()来阻塞线程，直到发出connected()信号。

同步套接字通常会导致代码的控制流更简单。waitFor…()方法的主要缺点是，当waitFor…()函数阻塞时，事件将不会被处理。如果在GUI线程中使用，这可能会导致应用程序的用户界面冻结。因此，我们建议您仅在非GUI线程中使用同步套接字。当同步使用时，QTcpSocket不需要事件循环。

Fortune Client 和 Fortune Server 示例展示了如何使用 QTcpSocket 和 QTcpServer 来编写 TCP 客户端-服务器应用程序。另请参阅 Blocking Fortune Client 以了解如何在单独的线程中使用同步的 QTcpSocket（不使用事件循环），以及 Threaded Fortune Server 以了解一个多线程 TCP 服务器的示例，每个活动客户端都有一个线程。

使用QUdpSocket与UDP¶

UDP（用户数据报协议）是一种轻量级、不可靠、面向数据报、无连接的协议。当可靠性不重要时可以使用它。例如，报告一天中时间的服务器可以选择UDP。如果包含一天中时间的数据报丢失，客户端可以简单地发出另一个请求。

QUdpSocket 类允许你发送和接收UDP数据报。它继承了 QAbstractSocket，因此共享了 QTcpSocket 的大部分接口。主要区别在于 QUdpSocket 以数据报的形式传输数据，而不是作为连续的数据流。简而言之，数据报是一个大小有限的数据包（通常小于512字节），除了传输的数据外，还包含数据报发送者和接收者的IP地址和端口。

QUdpSocket 支持 IPv4 广播。广播通常用于实现网络发现协议，例如查找网络上哪个主机的硬盘空间最空闲。一个主机向网络广播一个数据报，所有其他主机都会接收到。每个接收到请求的主机随后会向发送者发送回复，告知其当前的可用磁盘空间。发起者等待直到收到所有主机的回复，然后可以选择可用空间最多的服务器来存储数据。要广播数据报，只需将其发送到特殊地址 Broadcast (255.255.255.255)，或者发送到本地网络的广播地址。

bind() 准备套接字以接受传入的数据报，类似于 TCP 服务器的 listen()。每当一个或多个数据报到达时，QUdpSocket 会发出 readyRead() 信号。调用 readDatagram() 来读取数据报。

Broadcast Sender 和 Broadcast Receiver 示例展示了如何使用 Qt 编写 UDP 发送器和 UDP 接收器。

QUdpSocket 还支持多播。Multicast Sender 和 Multicast Receiver 示例展示了如何编写UDP多播客户端。

使用QHostInfo解析主机名¶

在建立网络连接之前，QTcpSocket 和 QUdpSocket 会执行名称查找，将您要连接的主机名转换为IP地址。此操作通常使用DNS（域名服务）协议执行。

QHostInfo 提供了一个静态函数，允许您自己执行这样的查找。通过调用 lookupHost() 并传入主机名、QObject 指针和槽签名，QHostInfo 将执行名称查找并在结果准备好时调用给定的槽。实际的查找是在一个单独的线程中完成的，利用操作系统自己的方法执行名称查找。

QHostInfo 还提供了一个名为 fromName() 的静态函数，该函数以主机名作为参数并返回结果。在这种情况下，名称查找在与调用者相同的线程中执行。此重载对于非GUI应用程序或在单独的、非GUI线程中执行名称查找非常有用。（在GUI线程中调用此函数可能会导致用户界面在函数执行查找时冻结。）

支持网络代理¶

使用Qt进行网络通信可以通过代理进行，代理可以引导或过滤本地和远程连接之间的网络流量。

单个代理由QNetworkProxy类表示，该类用于描述和配置与代理的连接。支持在不同网络通信级别上操作的代理类型，其中SOCKS 5支持在低级别上代理网络流量，而HTTP和FTP代理在协议级别上工作。有关更多信息，请参见ProxyType。

代理可以在每个套接字的基础上启用，也可以为应用程序中的所有网络通信启用。一个新打开的套接字可以在连接之前通过调用其setProxy()函数来使用代理。通过使用setApplicationProxy()函数，可以为所有后续的套接字连接启用应用程序范围的代理。

代理工厂用于创建代理使用的策略。QNetworkProxyFactory 根据特定代理类型的查询提供代理。查询本身编码在 QNetworkProxyQuery 对象中，这些对象使得可以根据关键标准选择代理，例如代理的用途（TCP、UDP、TCP服务器、URL请求）、本地端口、远程主机和端口，以及使用的协议（HTTP、FTP等）。

proxyForQuery() 用于直接查询工厂。可以通过将工厂传递给 setApplicationProxyFactory() 来实现应用程序范围的代理策略，并且可以通过子类化 QNetworkProxyFactory 来创建自定义代理策略；有关详细信息，请参阅类文档。