Qt Socket 收发图片——图像拆包、组包、粘包处理

之前给大家分享了一个使用python发图片数据、Qt server接收图片的Demo。之前的Demo用于传输小字节的图片是可以的，但如果是传输大的图片，使用socket无法一次完成发送该怎么办呢？本次和大家分享一个对大的图片拆包、组包、处理粘包的例子。

程序平台：ubuntu 、 Qt 5.5.1

为了对接收到的图像字节进行组包，我们需要对每包数据规定协议，协议如下图：

每包数据前10个字节对应含义如下：前两个字节对应数据包类型，中间四字节预留，最后四字节是包内数据实际长度。对应协议图片更方便刚开始上手的兄弟理解。

对协议有了一个了解后，接下来说下程序结构。客户端按照协议发送图片字节，服务器接收字节，如果客户端发多少服务器就收多少那可真是太好了，然而意外总是如期而至。服务器这边由于socket的缓冲总是会粘包，所以服务器这边主要工作是拆包和组包，这也是整个程序组中最重要的部分。其次就是服务器在接收图片时为了响应更及时，单独使用一个线程进行接收图片，这里面我使用的是Qt的moveToThread。也使用过linux的socket以及线程接收图片，感觉性能要比Qt封装过的要好，大家有需要的话可以在公众号后台留言。

接下来跟着程序走：

1. 客户端发送部分：

①读取图片字节

　

 void Widget::on_pbn_readPicture_clicked()
 {
     m_picturePath = m_picturePath +"/auboi5.jpg";
     QPixmap pix;
     bool ret = pix.load(m_picturePath);

     QBuffer buffer;
     buffer.open(QIODevice::ReadWrite);
     bool ret2 = pix.save(&buffer,"jpg");

     m_pictureByteArray = buffer.data();

     if(ret2)
     {
         QString str = "read image finish!";
         ui->textEdit->append(str);
     }
 }

读取图片字节主要用到了Qt的QPixmap 类，这个不细说，大家具体可参考Qt文档。图片字节被读取到m_pictureByteArray中，成功后在textEdit显示read image finish!。

②发送图像拆包

 QByteArray dataPackage;

     // command 0 ,package total size
     QDataStream dataHead(&dataPackage,QIODevice::ReadWrite);
     dataHead << quint16();
     dataHead << quint32();
     dataHead << quint32(m_pictureByteArray.size());
     dataPackage.resize();
     mp_clsTcpSocket->write(dataPackage);
     dataPackage.clear();

     QThread::msleep();

这里我拿医一包数据举例说明。第一包数据是将读取到的整张图片的大小发送出去，以判断接收方接收到的数据是否完整。主要涉及到Qt一些数据类型的转换，如将整型字节存入QByteArray 中使用QDataStream 。之后将数据包大小重新设置为40960，方便服务器处理粘包。

③发送utf8 编码的中文

 void Widget::on_pbn_sendChinese_clicked()
 {
     QByteArray dataPackage;
     QByteArray chinese = "阶级终极形态假设！";

     //command 3
     QDataStream dataTail(&dataPackage,QIODevice::ReadWrite);
     dataTail << quint16();
     dataTail << quint32();
     dataTail << quint32(chinese.size());

     dataPackage = dataPackage.insert(,chinese.data(),chinese.size());
     dataPackage.resize();

     mp_clsTcpSocket->write(dataPackage);
 }

这部分直接略过了，大家参考下即可。

2.服务器接收部分(重要)：

①线程中槽函数接收图片数据拆包

 void TcpServerRecvImage::slot_readClientData()
 {
     QByteArray buffer;
     buffer = mp_clsTcpClientConnnect->readAll();

     m_bufferSize = buffer.size();
     m_total = m_total + buffer.size();
     qDebug() << "socket Receive Data size:" << m_bufferSize << m_total;

     if(m_bufferSize == )
     {
         emit signal_sendImagedataPackage(buffer);
         qDebug() << "直接发送";
         return;
     }

     if((m_picture.size() + m_bufferSize) == )
     {
         m_picture.append(buffer);

         emit signal_sendImagedataPackage(m_picture);
         m_picture.clear();
         qDebug() << "拼接后40960";
         return;
     }

     if((m_picture.size() + m_bufferSize) < )
     {
         m_picture.append(buffer) ;
         qDebug() << "直接拼接";
         return;
     }

     if((m_picture.size() + m_bufferSize) > )
     {
         //case one
         if((m_bufferSize > ) && (m_picture.size() == ))
         {
             while(m_bufferSize/)
             {
                 QByteArray data = buffer.left();
                 buffer.remove(,);

                 emit signal_sendImagedataPackage(data);
                 m_bufferSize = buffer.size();

                 if((m_bufferSize/ == ) && (m_bufferSize!=))
                 {
                     m_picture.append(buffer);
                 }
                 QThread::msleep();
             }
             return;
         }

         //case two
         if((m_bufferSize > ) && (m_picture.size() > ))
         {
             int frontLength =  - m_picture.size();
             QByteArray data = buffer.left(frontLength);
             buffer.remove(,frontLength);

             m_picture.append(data);
             if( == m_picture.size())
             {
                 emit signal_sendImagedataPackage(m_picture);
                 m_picture.clear();
             }

             m_bufferSize = buffer.size();

             while(m_bufferSize/)
             {
                 QByteArray data = buffer.left();
                 buffer.remove(,);

                 emit signal_sendImagedataPackage(data);
                 m_bufferSize = buffer.size();

                 if((m_bufferSize/ == ) && (m_bufferSize!=))
                 {
                     m_picture.append(buffer);
                 }
                 QThread::msleep();
             }
             return;
         }
     }
 }

程序有那么一点长，我先说下他们在做的事情：

1> 如果接收到的字节是40960字节，直接发到主线程处理数据的槽中

2> 如果接收到的字节加上缓存中的字节数目小于40960，直接将数据追加到 m_picture中 【请原谅我40960没有用宏定义】

3> 如果接收到的字节加上缓存中的字节数目等于40960，直接发送

4> 如果接收到的字节加上缓存中的字节数目大于40960，分两种

①接收到的字节是40960的整数倍

if((m_bufferSize/40960 == 0) && (m_bufferSize!=0))

{

m_picture.append(buffer);

}

如果不加上面这个追加函数，则会有数据解析失败

②接收到的字节不是40960的整数倍

int frontLength = 40960 - m_picture.size();

QByteArray data = buffer.left(frontLength);

buffer.remove(0,frontLength);

先取出那一包数据剩余的部分，然后拼成一包发出。

之前试过直接追加到m_picture中，但经常有数据解析失败，

然后看例子，试了这个，结果......

②主线程处理40960数据包

 void Widget::slot_imagePackage(QByteArray imageArray)
 {
     m_imageCount++;
     QString number = QString::number(m_imageCount);
     ui->textEdit->append(number);

     QByteArray cmdId = imageArray.left();
     QDataStream commandId(cmdId);
     quint16 size;
     commandId >> size;

     if( == size)
     {
         QByteArray cmdId = imageArray.mid(,);
         QDataStream commandId(cmdId);
         quint32 size;
         commandId >> size;
         qDebug() << "图片的总字节数" << size;
     }

     if( == size)
     {
         QByteArray cmdId = imageArray.mid(,);
         QDataStream commandId(cmdId);
         quint32 size;
         commandId >> size;
         qDebug() << "图片包尾字节数 " << size;
     }

     if( == size)
     {
         QByteArray cmdId = imageArray.mid(,);
         QDataStream commandId(cmdId);
         commandId >> m_dataSize;
         qDebug() << "汉子字节数" << size;
     }

     switch (size)
     {
     case :
         imageArray.remove(,);
         m_imagePackage.append(imageArray);
         break;

     case :
         imageArray.remove(,);
         m_imagePackage.append(imageArray);

         m_pix.loadFromData(m_imagePackage,"jpg");
         ui->lb_image->setPixmap(m_pix.scaled(595.2,));  // 500 * 375
         break;

     case :
         imageArray.remove(,);
         imageArray.resize(m_dataSize);
         ui->textEdit->append(QTextCodec::codecForMib()->toUnicode(imageArray));
         break;

     default:
         break;
     }

 }

这部分简单介绍下。识别对应命令ID,对对应的数据包处理。这里面我没有对图像总的接收到的数据判断，大家具体情况具体处理。

(QTextCodec::codecForMib(106)->toUnicode(imageArray) 这个是对QByteArray转换为utf8编码的处理，最后得到的是中文。

最后看下结果图：

服务器接收---->>>

客户端发送--->>>

服务器我在windows下试过，接收数据处理不对，有机会我会再研究下的。

刚开始写这种图片组包的程序没什么经验，写出来是为了让更多刚接触编程的同志不再那么孤立无援！共勉！

需要整个工程的公众号后台留言~