Qt编写安防视频监控系统49-多数据库支持

一、前言

数据库设置模块，因为很多项目都会用到，索性这期间也将这玩意重新架构了一遍，对应的数据库组件同样重写了一遍，关于数据库的参数无非就6个，数据库类型（sqlite、mysql等）、数据库名称、主机地址、通信端口、用户名称、用户密码。默认提供了视频监控系统的数据库脚本文件（拓展名sql结尾的文件），单击初始化数据按钮可以对整个数据库进行新建和重置，相当于恢复出厂。

系统支持多种数据库，默认sqlite（Qt内置的数据库，无需安装），可选mysql、postgresql等，具体需要Qt对应的数据库插件支持，亲测下面的数据库。除了sqlite数据库外，其余数据库都需要输入数据库名称、主机地址、通信端口、用户名称、用户密码信息，输入好以后可以单击连接测试按钮测试下是否正常。默认提供的是mysql的动态库libmysql.dll，需要放到可执行文件同一目录，严格区分32位和64位的动态库。

//数据库类型枚举
enum DbType {
    DbType_ODBC = 0,        //odbc数据源
    DbType_Sqlite = 1,      //sqlite数据库
    DbType_MySql = 2,       //mysql数据库
    DbType_PostgreSQL = 3,  //postgresql数据库
    DbType_SqlServer = 4,   //sqlserver数据库
    DbType_Oracle = 5,      //oracle数据库
    DbType_KingBase = 6,    //人大金仓数据库
    DbType_Other = 255      //其他数据库
};

数据库的几点经验

• 在数据库相关的应用中，如果仅仅是单机版本，没有特别的需要（比如领导指定，或者需要远程存放数据），强烈建议使用sqlite数据库，这是本人经过无数次的对比测试和N个商业项目应用得出的结论。
• Qt天生内置了sqlite数据库，只需要发布的时候带上插件就行（可以看到插件动态库文件比其他几种都要大，那是因为直接将数据库的源码都编译进去了，而其他只编译了中间通信交互的插件源码），其他数据库要么还要带上动态库，要么还需要创建数据源；
  
  速度上，绝对无与伦比的出类拔萃，同样的数据库结构（表结构、索引等完全一致），查询速度和批量更新速度、数据库事务等，速度都是其他几种的至少3倍以上，而且随着数据量的增大对比越发明显；
• 几千万的数据量完全没问题，而且速度和性能都还可以，不要以讹传讹网上部分菜鸡说的不支持百万以上的数据量，本人亲测亿级别，数据量建议千万级别以下，着重注意数据库表和索引的设计；
• 其他数据库还要注意版本的区别，ODBC数据源形式还容易出错和执行失败；
• sqlite数据库也有几个重大缺点：不支持加密，不支持网络访问，不支持部分数据库高级特性，不支持海量数据（亿级别以上），但是对于绝大部分Qt项目还是足够；
• 数据库支持友好度大致是 sqlite > postgresql > mysql > odbc ;
• 以上都是在Qt环境中个人测试得出的结论，结果未必正确，作为参考即可，其他编程环境比如C#、JAVA请忽略，也许差别可能在中间通信的效率造成的；

二、功能特点

（一）软件模块

1. 视频监控模块，各种停靠小窗体子模块，包括设备列表、图文警情、窗口信息、云台控制、预置位、巡航设置、设备控制、悬浮地图、网页浏览等。
2. 视频回放模块，包括本地回放、远程回放、设备播放、图片回放、视频上传等。
3. 电子地图模块，包括图片地图、在线地图、离线地图、路径规划等。
4. 日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
5. 系统设置模块，包括系统设置（基本设置、视频参数、数据库设置、地图配置、串口配置等）、录像机管理、摄像机管理、轮询配置、用户管理等。

（二）基础功能

1. 支持各种视频流（rtsp、rtmp、http等）、视频文件（mp4、rmvb、avi等）、本地USB摄像机播放。
2. 支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
3. 支持全屏切换，多种切换方式包括鼠标右键菜单、工具栏按钮、快捷键（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
4. 支持视频轮询，包括1、4、9、16画面轮询，可设置轮询分组（轮询预案）、轮询间隔、码流类型等。
5. 支持onvif协议，包括设备搜索、云台控制、设备控制（图片参数、校对时间、系统重启，抓拍图片等）。
6. 支持权限管理，不同的用户可以对应不同的模块权限，比如删除日志、关闭系统等。
7. 数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
8. 本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
9. 所有停靠模块都自动生成对应的菜单用来控制显示和隐藏，在标题栏右键可以弹出。
10. 支持显示所有模块、隐藏所有模块、复位普通布局、复位全屏布局。
11. 双击设备弹出实时预览视频，支持图片地图、在线地图、离线地图等。
12. 摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频，同时支持拖曳本地文件直接播放。
13. 删除视频支持鼠标右键删除、悬浮条关闭删除、拖曳到视频监控面板外删除等多种方式。
14. 图片地图上设备按钮可自由拖动，自动保存位置信息。百度地图上可以鼠标单击获取经纬度信息，用来更新设备位置。
15. 视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
16. 封装了百度地图，视图切换，运动轨迹，设备点位，鼠标按下获取经纬度等。
17. 双击节点、拖曳节点、拖曳窗体交换位置等操作，均自动更新保存最后的播放地址，下次软件打开自动应用。
18. 右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
19. 支持视频截图，可指定单个或者对所有通道截图，底部小工具栏也有截图按钮。
20. 支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
21. 支持onvif云台控制，可上下左右移动云台摄像机，包括复位和焦距调整等。
22. 支持任意onvif摄像机，包括但不限于海康、大华、宇视、天地伟业、华为等。
23. 可保存视频，可选定时存储或者单文件存储，可选存储间隔时间。
24. 可设置视频流通信方式tcp+udp，可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
25. 可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
26. 存储的视频文件支持导出到指定目录，支持批量上传到服务器。

（三）特色功能

1. 主界面采用停靠窗体模式，各种组件以小模块的形式加入，可自定义任意模块加入。
2. 停靠模块可拖动任意位置嵌入和悬浮，支持最大化全屏，支持多屏幕。
3. 双重布局文件存储机制，正常模式、全屏模式都对应不同的布局方案，自动切换和保存，比如全屏模式可以突出几个模块透明显示在指定位置，更具科幻感现代化。
4. 原创onvif协议机制，采用底层协议解析（udp广播搜索+http请求执行命令）更轻量易懂易学习拓展，不依赖任何第三方组件比如gsoap。
5. 原创数据导入导出机制，跨平台不依赖任何组件，瞬间导出数据。
6. 内置多个原创组件，宇宙超值超级牛逼，包括数据导入导出组件（导出到xls、pdf、打印）、数据库组件（数据库管理线程、自动清理数据线程、万能分页、数据请求等）、地图组件、视频监控组件、文件多线程收发组件、onvif通信组件、通用浏览器内核组件等。
7. 自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）等。
8. 精美换肤，高达17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
9. 视频控件悬浮条可以自行增加多个按钮，监控界面底部小工具栏也可自行增加按钮。
10. 双击摄像机节点自动播放视频，双击节点自动依次添加视频，会自动跳到下一个，双击父节点自动添加该节点下的所有视频。可选主码流、子码流。
11. 录像机管理、摄像机管理，可添加删除修改导入导出打印信息，立即应用新的设备信息生成树状列表，不需重启。
12. 可选多种内核自由切换，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中设置。推荐用ffmpeg，跨平台最多，默认提供好了linux和mac平台上编译好的库。
13. 支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
14. 默认采用opengl绘制视频，超低的CPU资源占用，支持yuyv和nv12两种格式绘制，很牛逼。
15. 高度可定制化，用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能，比如增加自定义模块，增加运行模式、机器人监控、无人机监控、挖掘机监控等。
16. 支持xp、win7、win10、linux、mac、各种国产系统（UOS、中标麒麟、银河麒麟等）、嵌入式linux等系统。
17. 注释完整，项目结构清晰，超级详细完整的使用开发手册，精确到每个代码文件的功能说明，不断持续迭代版本。

三、体验地址

1. 体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system.zip。
2. 国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
3. 国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
4. 个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
5. 知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
6. 在线文档：https://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、效果图

五、核心代码

void frmConfigDb::on_btnConnect_clicked()
{
    {
        DbInfo dbInfo;
        dbInfo.connName = connName;
        dbInfo.dbName = AppConfig::LocalDbName;
        dbInfo.hostName = AppConfig::LocalHostName;
        dbInfo.hostPort = AppConfig::LocalHostPort;
        dbInfo.userName = AppConfig::LocalUserName;
        dbInfo.userPwd = AppConfig::LocalUserPwd;

        QString dbType = AppConfig::LocalDbType.toUpper();
        if (dbType == "SQLITE") {
            dbInfo.dbName = DbHelper::getDbDefaultFile(connFlag);
            if (QFile(dbInfo.dbName).size() <= 4) {
                QUIHelper::showMessageBoxError("数据库文件不存在!", 5);
                return;
            }
        }

        QSqlDatabase database;
        if (DbHelper::initDatabase(true, dbType, database, dbInfo)) {
            if (database.open()) {
                database.close();
                QUIHelper::showMessageBoxInfo("连接数据库成功!", 3);
            } else {
                QUIHelper::showMessageBoxError("连接数据库失败!", 3);
                qDebug() << TIMEMS << database.lastError();
            }
        } else {
            QUIHelper::showMessageBoxError("数据库服务器未开启!", 5);
        }
    }

    QSqlDatabase::removeDatabase(connName);
}

void frmConfigDb::on_btnInit_clicked()
{
    QString sqlName = QString("%1/db/%2.sql").arg(QUIHelper::appPath()).arg(connFlag);
    QFile file(sqlName);
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
        QUIHelper::showMessageBoxError("数据库脚本文件打开失败!", 3);
        return;
    }

    QElapsedTimer time;
    time.start();
    {
        DbInfo dbInfo;
        dbInfo.connName = connName;
        dbInfo.dbName = AppConfig::LocalDbName;
        dbInfo.hostName = AppConfig::LocalHostName;
        dbInfo.hostPort = AppConfig::LocalHostPort;
        dbInfo.userName = AppConfig::LocalUserName;
        dbInfo.userPwd = AppConfig::LocalUserPwd;

        QString dbType = AppConfig::LocalDbType.toUpper();
        if (dbType == "SQLITE") {
            dbInfo.dbName = DbHelper::getDbDefaultFile(connFlag);
            //先删除原来的数据库文件
            QFile(dbInfo.dbName).remove();
        }

        //初始化数据库连接并打开数据库
        QSqlDatabase database;
        if (!DbHelper::initDatabase(true, dbType, database, dbInfo)) {
            QUIHelper::showMessageBoxError("数据库服务器未开启!", 5);
            return;
        }
        if (!database.open()) {
            QUIHelper::showMessageBoxError("连接数据库失败!", 3);
            qDebug() << TIMEMS << database.lastError();
            return;
        }

        QSqlQuery query(QSqlDatabase::database(connName));

        //第一步,删除原有数据库
        QString sql = QString("DROP DATABASE IF EXISTS %1;").arg(dbInfo.dbName);
        qDebug() << TIMEMS << "sql:" << sql << "result:" << query.exec(sql);

        //第二步,新建数据库
        sql = QString("CREATE DATABASE %1;").arg(dbInfo.dbName);
        qDebug() << TIMEMS << "sql:" << sql << "result:" << query.exec(sql);

        //第三步,切换到新建的数据库库并执行建表语句
        database.close();
        if (!DbHelper::initDatabase(false, dbType, database, dbInfo)) {
            QUIHelper::showMessageBoxError("数据库服务器未开启!", 5);
            return;
        }
        if (!database.open()) {
            QUIHelper::showMessageBoxError("打开数据库失败!", 3);
            return;
        }

        //将执行出错的sql语句输出到文件方便查看
        QString fileName2 = QString("%1/db/error.sql").arg(QUIHelper::appPath());
        QFile file2(fileName2);

        QSqlQuery query2(QSqlDatabase::database(connName));

        sql = "BEGIN;";
        qDebug() << TIMEMS << "sql:" << sql << "result:" << query2.exec(sql);

        while (!file.atEnd()) {
            sql = QString::fromUtf8(file.readLine());
            sql.replace("\n", "");

            //有些数据库不支持的语句跳过去
            if (DbHelper::existNoSupportSql(sql)) {
                continue;
            }

            //重新纠正sql语句
            DbHelper::checkSql(dbType, sql);

            if (!query2.exec(sql)) {
                //打印及输出错误信息
                QString error = query2.lastError().text();
                qDebug() << TIMEMS << "sql:" << sql << error;

                //没打开则先打开
                if (!file2.isOpen()) {
                    file2.open(QFile::WriteOnly | QFile::Append);
                }

                QString msg = QString("时间[%1]  语句: %2  错误: %3\n").arg(DATETIME).arg(sql).arg(error);
                file2.write(msg.toUtf8());
            }
        }

        sql = "COMMIT;";
        qDebug() << TIMEMS << "sql:" << sql << "result:" << query2.exec(sql);
        database.close();
    }

    QSqlDatabase::removeDatabase(connName);
    double ms = time.elapsed();
    QString info = QString("数据库脚本执行成功,总共用时 %1 秒!").arg(QString::number(ms / 1000, 'f', 1));
    QUIHelper::showMessageBoxInfo(info, 3);
}

void frmConfigDb::on_cboxDbType_activated(int)
{
    //自动切换默认端口号和其他信息
    QString hostPort, userName, userPwd;
    QString dbType = ui->cboxDbType->currentText().toUpper();
    DbHelper::getDbDefaultInfo(dbType, hostPort, userName, userPwd);
    if (!hostPort.isEmpty() && autoSetInfo) {
        ui->txtHostPort->setText(hostPort);
        ui->txtUserName->setText(userName);
        ui->txtUserPwd->setText(userPwd);
    }
}