Qt Quick实现的文件传输工具(TCP传输篇)

末蓝、 2022-04-24 11:02 248阅读 0赞

### **【写在前面】** ###

本篇为传输篇。

接上篇。

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### ** 【正文开始】** ###

在上一篇中，我们已经扫描到了整个局域网中运行了本工具的用户，以 **<name, ip>** 的形式存储在 DiscoverConnection 中，并且，它是一个单例对象。

在 qml 中，这些 name 还会存储在一个 ListModel 中：

.
        .
        .
    ListView
    {
        id: listView
        clip: true
        anchors.top: apLabel.bottom
        anchors.topMargin: 10
        anchors.bottom: parent.bottom
        anchors.left: parent.left
        anchors.leftMargin: 5
        anchors.right: parent.right
        spacing: 4
        ScrollBar.vertical: ScrollBar
        {
            policy: ScrollBar.AsNeeded
        }
        displaced: Transition
        {
            NumberAnimation { properties: "x,y"; easing.type: Easing.OutQuad }
        }
        model: ListModel { id: accessPoints }
        delegate: Component
        {
            Rectangle
            {
                width: listView.width - 20
                height: 32
                radius: 2
                border.color: "#777"
                color: hovered ? "#559EF2FA" : "#55556677"
                property bool hovered: false
    
                MouseArea
                {
                    anchors.fill: parent
                    hoverEnabled: true
                    onEntered: parent.hovered = true;
                    onExited: parent.hovered = false;
                    onClicked:
                    {
                        scanner.stop();
                        discoverCon.connectToName(name);
                        fileTransfer.setAccessPoint(name);
                        root.connected = true;
                        root.connectName = name;
                        accessPoints.clear();
                    }
                }
    
                Text
                {
                    anchors.centerIn: parent
                    text: qsTr(name)
                }
            }
        }
    }
        .
        .
        .

在 MouseArea.onClicked 中( 即用户点击了某一个 name 时 )，将会进行：

1、scanner.stop() 停止扫描动画。

2、discoverCon.connectToName(name)，这将会发送一个 UDP 数据报 **\[CONNECT\]\#\# + name**。

3、fileTransfer.setAccessPoint(name)，其实现如下：

void FileTransfer::setAccessPoint(const QString &name)
    {
        DiscoverConnection *dc = DiscoverConnection::instance();
        QHostAddress address = dc->getAddress(name);
    
        QThread *thread = new QThread;
        connect(thread, &QThread::finished, thread, &QThread::deleteLater);
        TransferSocket *socket = new TransferSocket;
        socket->moveToThread(thread);
        thread->start();
        m_socket = socket;
        QMetaObject::invokeMethod(m_socket, "setDestAddress", Q_ARG(QHostAddress, address));
    }

这将会创建一个传输用的 TCP 连接，并运行在另一个独立的线程中，因此，最后一行使用 invokeMethod() 调用它的 setDestAddress() 来设置目的地址。

4、accessPoints.clear()，每次连接后将会清空上一次扫描到的用户。

接下来就是传输用的 TransferSocket。

transfersocket.h：

#ifndef TRANSFERSOCKET_H
    #define TRANSFERSOCKET_H
    
    #include <QTcpSocket>
    #include <QHostAddress>
    
    class QFile;
    class TransferSocket : public QTcpSocket
    {
        Q_OBJECT
    
    public:
        TransferSocket();
        ~TransferSocket();
    
        void requestNewConnection();
    
        Q_INVOKABLE void setDestAddress(const QHostAddress &address);
        Q_INVOKABLE void sendFile(const QUrl &url);
        Q_INVOKABLE void writeToSocket(const QByteArray &data) { QTcpSocket::write(data); }
    
    signals:
        void hasError(const QString &error);
    
    public slots:
        void processRecvBlock();
    
    private:
        int m_maxRecvNum = 8;
        QString m_cachePath;
        QByteArray m_recvData;
        //可以用一个struct File { QFile *file; qint32 size; }
        QMap<QString, QFile *> m_recvFiles;
        QMap<QString, qint32> m_recvFileSize;
        QHostAddress m_destAddress;
    };
    
    #endif // TRANSFERSOCKET_H

这里我用了两个 QMap 来存储接收文件的 QFile 指针和其大小，实际上用一个 QMap<QString, File\*> 存储即可，File 在注释中提到，我就懒得改了( •́ὤ•̀)~

m\_maxRecvNum 是用来设置同时接收文件数上限的( 即最多同时接收8个文件 )，然鹅只是我设想中的，实际并没有实现，有兴趣的可以自己实现它。

然后是 transfersocket.cpp：

#include "fileblock.h"
    #include "filemanager.h"
    #include "transfersocket.h"
    
    #include <QtConcurrent>
    #include <QFile>
    #include <QFileInfo>
    #include <QQmlFile>
    
    const int maxBlockSize = 1024;
    
    TransferSocket::TransferSocket()
    {
        m_cachePath = qApp->applicationDirPath() + "/FileRecv/";
        QDir dir;
        if (!dir.exists(m_cachePath))
        {
            dir.mkpath(m_cachePath);
        }
    
        connect(this, &QTcpSocket::readyRead, this, [this]()
        {
            m_recvData += readAll();
            processRecvBlock();
        });
    }
    
    TransferSocket::~TransferSocket()
    {
    
    }
    
    void TransferSocket::requestNewConnection()
    {
        abort();
        connectToHost(m_destAddress, 43800);
        waitForConnected(5000);
    }
    
    void TransferSocket::setDestAddress(const QHostAddress &address)
    {
        if (m_destAddress != address)
            m_destAddress = address;
        requestNewConnection();
    }
    
    void TransferSocket::sendFile(const QUrl &url)
    {
        if (state() != SocketState::ConnectedState)
            requestNewConnection();
    
        QtConcurrent::run([this, url]()
        {
            QTime time;
            time.start();
            QFile file(QQmlFile::urlToLocalFileOrQrc(url));
            file.open(QIODevice::ReadOnly);
    
            qint32 offset = 0;
            qint32 totalSize = qint32(file.size());
            QString fileName = QFileInfo(QQmlFile::urlToLocalFileOrQrc(url)).fileName();
            while (offset < totalSize)
            {
                file.seek(offset);
                QByteArray dataBlock = file.read(maxBlockSize);
                FileBlock block = { qint16(dataBlock.size()), offset, totalSize,
                                    fileName.toLocal8Bit(), dataBlock};
                QByteArray data;
                QDataStream out(&data, QIODevice::WriteOnly);
                out.setVersion(QDataStream::Qt_5_12);
                out << block;
                QMetaObject::invokeMethod(this, "writeToSocket", Q_ARG(QByteArray, data));
    
                offset += dataBlock.size();
                if (time.elapsed() >= 1000 || offset >= totalSize)
                {
                    time.restart();
                    QMetaObject::invokeMethod(FileManager::instance(), "updateWriteFile",
                                              Q_ARG(QString, fileName), Q_ARG(int, offset));
                }
            }
    
            file.close();
        });
    }
    
    void TransferSocket::processRecvBlock()
    {
        static QTime time = QTime::currentTime();
        if (m_recvData.size() > 0)
        {
            FileBlock block;
            QDataStream in(&m_recvData, QIODevice::ReadOnly);
            in.setVersion(QDataStream::Qt_5_12);
            in >> block;
    
            if (block.isEmpty())
                return;
    
            QString fileName = QString::fromLocal8Bit(block.fileName);
    
            if (!m_recvFiles[fileName])
            {
                QFile *file = new QFile(m_cachePath + fileName);
                file->open(QIODevice::WriteOnly);
                m_recvFiles[fileName] = file;
                m_recvFileSize[fileName] = 0;
                QMetaObject::invokeMethod(FileManager::instance(), "addReadFile",
                                          Q_ARG(QString, fileName), Q_ARG(int, block.fileSize));
                QThread::msleep(100);
            }
    
            if (m_recvFileSize[fileName] < block.fileSize)
            {
                m_recvFileSize[fileName] += block.blockSize;
                m_recvFiles[fileName]->write(block.dataBlock);
                qDebug() << block;
            }
    
            if (m_recvFileSize[fileName] == block.fileSize)
            {
                m_recvFiles[fileName]->close();
                m_recvFiles[fileName]->deleteLater();
                m_recvFiles.remove(fileName);
                m_recvFileSize.remove(fileName);
                QMetaObject::invokeMethod(FileManager::instance(), "updateReadFile",
                                          Q_ARG(QString, fileName), Q_ARG(int, block.fileSize));
            }
    
            if (time.elapsed() >= 1000)
            {
                time.restart();
                QMetaObject::invokeMethod(FileManager::instance(), "updateReadFile",
                                          Q_ARG(QString, fileName), Q_ARG(int, m_recvFileSize[fileName]));
            }
    
            m_recvData.remove(0, block.size());
            if (m_recvData.size() > 0)  //如果还有则继续处理
                processRecvBlock();
        }
    }

★ 构造函数中，初始化了接收文件的路径，并且，连接 QTcpSocket::readyRead 信号，将接收到的数据进行缓存并调用文件块处理程序(函数)。

这里，我用的文件块来传输某个文件的某一部分，它定义在 fileblock.h 中：

#ifndef FILEBLOCK_H
    #define FILEBLOCK_H
    
    #include <QDebug>
    #include <QtGlobal>
    #include <QDataStream>
    
    struct FileBlock
    {
        qint16 blockSize;
        qint32 offset;
        qint32 fileSize;
        QByteArray fileName;
        QByteArray dataBlock;
    
        bool isEmpty() const
        {
            return fileName.isEmpty() || dataBlock.isEmpty();
        }
    
        int size() const
        {
            return int(sizeof(blockSize)) +
                   int(sizeof(offset)) +
                   int(sizeof(fileSize)) +
                   fileName.size() +
                   dataBlock.size() +
                   2 * 4;       //有两个QByteArray，每个会在前面加4字节大小
        }
    };
    
    QDataStream& operator>>(QDataStream &in, FileBlock &block);
    QDataStream& operator<<(QDataStream &out, FileBlock &block);
    QDebug operator<<(QDebug debug, const FileBlock &block);
    
    #endif // FILEBLOCK_H

具体每个成员应该不用我说明了吧，见名知意，接着我们回到 TransferSocket：

★ requestNewConnection() 和 setDestAddress() 比较简单，就不说明了。

★ sendFile()，发送文件的函数，它接受一个本地文件的 URL，这个 URL 由 qml 传进来的，因此我比较喜欢使用 QQmlFile::urlToLocalFileOrQrc() 来进行解析。

1、QtConcurrent::run() 是 Qt 提供的高级并发 API，使用起来非常方便，这样，每个文件的发送将会使用一个单独的线程进行。

2、QTime 用来记录流逝的时间，如果过去了一秒，就更新文件进度，文件进度由文件管理器 FileManager 控制，它是一个单例。

3、QFile 保存了发送的文件，我们使用 seek() 设置文件偏移，然后读取 maxBlockSize ( 任意，我这里是1024 )字节的数据。

4、需要注意的是，lambda 函数运行在不同于 TransferSocket 的线程中，在 Qt Socket 中，不同的线程不能直接 Read / Write 的，因此，这里使用一个 **Q\_INVOKABLE **修饰的 writeToSocket() 函数来进行 socket write，**记住**使用 invokeMethod() 调用(或者加锁)。

★ processRecvBlock() 文件块处理函数。每当有数据到来时被调用。

1、首先我们尝试读取一个文件块，如果不为空( 即为完整的块 )。

2、然后我们将这个块中的数据写入对应文件中。

3、清空缓存，并且，如果流逝的时间超过一秒，就更新文件进度。

至此，文件传输部分结束。

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### ** 【结语】** ###

好了，其实整个工具最关键的部分就是传输部分，然鹅我并没有花多少时间在这上面，反而在界面上花了不少时间( 有些本末倒置了呢 )，不过界面有些地方确实麻烦( qml 也没想象那么好用啊〒▽〒 )。

然后还有一些 ConnectionManager、FileManager 之类的很简单而且没多少关系就没有讲了，建议自己看代码了。

最后还有一些功能比如暂停/继续等等没有实现，不过都很容易，有兴趣可以自己玩玩~

最后，资源地址：[https://download.csdn.net/download/u011283226/11135788][https_download.csdn.net_download_u011283226_11135788]

也可以访问项目地址：[https://github.com/mengps/FileTransfer][https_github.com_mengps_FileTransfer]

[https_download.csdn.net_download_u011283226_11135788]: https://download.csdn.net/download/u011283226/11135788
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