QT开发之旅-Udp聊天室编程

一、概要设计

　　登录对话框（继承自QDialog类）进行用户登录查询数据库用户是否存在，注册插入数据到用户表。用户表字段：

(chatid int primary key, passwd varchar(30), name varchar(30), email varchar(30), history int)

显示好友列表（继承自QWidget类），窗体间数据传递，显示登录用户头像及昵称。轮询数据库用户表显示好友列表。点击好友跳出聊天窗口（继承自MainWindow类），窗体间数据传递，显示好友昵称，实现多用户聊天，支持中文通信，设置快捷键，保存聊天记录。

关键字：数据库、窗体传值、中文通信、udp协议、快捷键、文件操作。

二、详细设计

　　1.登录对话框：

　　数据库操作：

　　(1)创建数据库和数据表

// 设置参数
    QString select_table = "select tbl_name name from sqlite_master where type = 'table'";
    QString create_sql = "create table user (chatid int primary key, passwd varchar(30), name varchar(30), email varchar(30), history int)";
    QString select_max_sql = "select max(chatid) from user";
    QString insert_sql = "insert into user values (?, ?, ?, ? ?)";
    //QString update_sql = "update user set name = :name where chatid = :chatid";
    QString select_sql = "select name from user";
    //QString select_all_sql = "select * from user";
    //QString delete_sql = "delete from user where chatid = ?";
    //QString clear_sql = "delete from user";

    QString select_nameInfo = "selcet * from user where name=";

database = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
    database.setDatabaseName("database.db");

    //打开数据库
    if(!database.open())
    {
        qDebug()<<database.lastError();
        qFatal("failed to connect.") ;
    }
    else
    {
        qDebug()<<"open success";
        QSqlQuery sql_query;        //变量必须在成功打开数据库后定义才有效
        sql_query.prepare(select_table);
        if(!sql_query.exec())
        {
            qDebug()<<sql_query.lastError();
        }
        else
        {
            QString tableName;
            while(sql_query.next())
            {
                tableName = sql_query.value(0).toString();
                qDebug()<<tableName;
                if(tableName.compare("user"))
                {
                    tableFlag=false;
                    qDebug()<<"table is not exist";
                }
                else
                {
                    tableFlag=true;
                    qDebug()<<"table is exist";
                }
            }
        }
        // 创建数据表
        if(tableFlag==false)
        {
            sql_query.prepare(create_sql);
            if(!sql_query.exec())
            {
                qDebug()<<sql_query.lastError();
            }
            else
            {
                qDebug()<<"table created!";
            }
        }

        //database.close();
    }

　　(2)注册验证及插入数据

if(ui->passwd1LineEdit->text()==""||ui->passwd2LineEdit->text()=="")
    {
        passwdFlag=false;
    }
    else if(ui->passwd1LineEdit->text()==ui->passwd2LineEdit->text())    //两次密码相同
    {
        //newpasswd=ui->passwd1LineEdit->text();
        passwdFlag=true;
    }
    else
    {
        QMessageBox::information(this, QString::fromLocal8Bit("提示"), QStringLiteral("密码输入不一致！"));
        qDebug()<<"passwd err";
        passwdFlag=false;
        //return;
    }

    //以下为数据库的操作
    QSqlQuery sql_query;

    //查询最大id
    max_id = 0;
    sql_query.prepare(select_max_sql);
    if(!sql_query.exec())
    {
        qDebug()<<sql_query.lastError();
    }
    else
    {
        while(sql_query.next())
        {
            max_id = sql_query.value(0).toInt();
            qDebug()<<QString("max chatid:%1").arg(max_id);
        }
    }

    //查询部分数据(name)
    if(!sql_query.exec(select_sql))
    {
        qDebug()<<sql_query.lastError();
    }
    else
    {
        while(1)
        {
            if(sql_query.next())    //name有数据
            {
                QString name = sql_query.value("name").toString();
                qDebug()<<QString("name=%1").arg(name);

                if(ui->nameLineEdit->text()==name)    //用户名已经存在
                {
                    QMessageBox::information(this, QString::fromLocal8Bit("提示"), QStringLiteral("用户名已存在！"));
                    qDebug()<<"name existed";
                    nameFlag=false;
                    break;
                }
                else
                {
                    //newname=ui->nameLineEdit->text();
                    nameFlag=true;
                }
            }
            else
            {       //name列为空
                nameFlag=true;
                break;
            }
        }
    }

    newchatid=max_id+1;
    if(nameFlag==true) newname=ui->nameLineEdit->text();
    else                return;
    if(passwdFlag==true)    newpasswd=ui->passwd1LineEdit->text();
    else                    return;

    //插入数据
    sql_query.prepare(insert_sql);
    sql_query.addBindValue(newchatid);              //chatid
    sql_query.addBindValue(newpasswd);              //passwd
    sql_query.addBindValue(newname);                //name
    sql_query.addBindValue(newemail);               //email
    sql_query.addBindValue(0);                      //history
    if(!sql_query.exec())
    {
        qDebug()<<sql_query.lastError();
    }
    else
    {
        QMessageBox::information(this, QString::fromLocal8Bit("提示"), QStringLiteral("注册成功！"));
        qDebug()<<"inserted!";
    }

　　登录界面：

　　(1)登录验证

if(matchFlag==false)
    {
        //用户名错误
        QMessageBox::warning(this, tr("警告"), tr("用户不存在！"), QMessageBox::Yes);
        this->ui->et_username->clear();
        this->ui->et_pwd->clear();
        this->ui->et_username->setFocus();
    }
    else
    {
        if(usr_passwd!=ui->et_pwd->text())
        {
            //密码错误
            QMessageBox::warning(this, tr("警告"), tr("用户不存在！"), QMessageBox::Yes);
            this->ui->et_username->clear();
            this->ui->et_pwd->clear();
            this->ui->et_username->setFocus();
        }
        else
        {
            //用户名和密码均正确
//            ChatWindow cw(this);
//            this->hide();
//            cw.show();
//            cw.exec();
//            this->close();
            LoginDialog::NICKNAME = usr_name;
            accept();
        }

　　(2)用户头像

QSqlQuery sql_query;        //变量必须在成功打开数据库后定义才有效

    //查询部分数据(name)

    QString tempstring="select * from user where name='"+name+"'";
    qDebug()<<tempstring;
    if(!sql_query.exec(tempstring))
    {
        qDebug()<<sql_query.lastError();
        matchFlag=false;
    }
    else
    {
        while(sql_query.next())
        {
            usr_id = sql_query.value(0).toInt();
            usr_passwd = sql_query.value(1).toString();
            usr_name = sql_query.value(2).toString();
            usr_email = sql_query.value(3).toString();
            usr_history = sql_query.value(4).toInt();

            qDebug()<<QString("chatid=%1    passwd=%2     name=%3       email=%4    history=%5").arg(usr_id).arg(usr_passwd).arg(usr_name).arg(usr_email).arg(usr_history);
        }
        if(usr_name==name)  matchFlag=true;
        else                matchFlag=false;
    }

    qDebug()<<matchFlag;
    if(matchFlag==true)
    {
        QString path=":/images/facex.jpg";
        QString diff="face"+QString::number(usr_id);
        path.replace("facex",diff);
        qDebug()<<path;

        QImage img;
        img.load(path);
        QPixmap pic=QPixmap::fromImage(img.scaled(ui->userPic->width(),ui->userPic->height()));
        ui->userPic->setPixmap(pic);
    }
    else
    {

        QPixmap pic;
        ui->userPic->setPixmap(pic);
    }

　　2.好友列表：

　　数据库查询及列表显示：

database = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
    database.setDatabaseName("database.db");

    QSqlQuery sql_query;        //改变量必须在成功打开数据库后定义才有效

    //打开数据库
    if(!database.open())
    {
        qDebug()<<database.lastError();
        qFatal("failed to connect.") ;
    }
    else
    {

        QSqlQuery query;        //改变量必须在成功打开数据库后定义才有效
        QString execstring="select * from user";

        ctoolTip = new CToolTip();
        // 定义全局的ToolTip，方便使用
        g_toolTip = ctoolTip;

        // 本行代码主要针对ListWidgetItem右键点击时才生效的
        ui->listWidget->setMouseTracking(true);

        if(!query.exec(execstring))
        {
            qDebug()<<QString("chatid");
            qDebug()<<query.lastError();
    //        matchFlag=false;
        }
        else
        {
            // 添加测试数据
            while (query.next()) {
                usr_id = query.value(0).toInt();
                usr_passwd = query.value(1).toString();
                usr_name = query.value(2).toString();
                usr_email = query.value(3).toString();
                usr_history = query.value(4).toInt();

                qDebug()<<QString("chatid=%1    passwd=%2     name=%3       email=%4    history=%5").arg(usr_id).arg(usr_passwd).arg(usr_name).arg(usr_email).arg(usr_history);

                ItemWidget *itemWidget = new ItemWidget(ui->listWidget);
                itemWidget->setText(QPixmap(QString(":/images/face%1").arg(usr_id)).scaled(80, 80),
                                            QString("%1").arg(usr_name), QString("127.0.0.1:800%1").arg(usr_id));
                QListWidgetItem *listItem = new QListWidgetItem(ui->listWidget);
                // 此处的size如果不设置，界面被压缩了看不出ItemWidget的效果，高度一定要设置
                listItem->setSizeHint(QSize(200, 70));
                ui->listWidget->setItemWidget(listItem, itemWidget);

            }
        }
    }
    QObject::connect(ui->listWidget,SIGNAL(itemClicked(QListWidgetItem*)),this,SLOT(conChat(QListWidgetItem*)));
    qDebug()<<"LoginWidget:"+LoginDialog::NICKNAME;
    ui->nickname->setText(LoginDialog::NICKNAME);
    QString tempstring="select * from user where name='"+LoginDialog::NICKNAME+"'";
    qDebug()<<tempstring;
    if(!sql_query.exec(tempstring))
    {
        qDebug()<<sql_query.lastError();
        matchFlag=false;
    }
    else
    {
        while(sql_query.next())
        {
            usr_id = sql_query.value(0).toInt();
            usr_passwd = sql_query.value(1).toString();
            usr_name = sql_query.value(2).toString();
            usr_email = sql_query.value(3).toString();
            usr_history = sql_query.value(4).toInt();

            qDebug()<<QString("chatid=%1    passwd=%2     name=%3       email=%4    history=%5").arg(usr_id).arg(usr_passwd).arg(usr_name).arg(usr_email).arg(usr_history);

        }
        if(usr_name==LoginDialog::NICKNAME)  matchFlag=true;
        else                matchFlag=false;

　　登录用户信息设置：

QString path=":/images/facex.jpg";
        QString diff="face"+QString::number(usr_id);
        path.replace("facex",diff);
        qDebug()<<path;

        QImage img;
        img.load(path);
        QPixmap pic=QPixmap::fromImage(img.scaled(ui->userPic->width(),ui->userPic->height()));
        ui->userPic->setPixmap(pic);
        ui->ipaddress->setText(QString("127.0.0.1:800%1").arg(usr_id));

　　列表项：

    labelIcon = new QLabel(this);
    labelName = new QLabel(this);
    labelName->setStyleSheet("QLabel{color: green; font: 23pt bold;}");
    labelInfo = new QLabel(this);
    labelInfo->setStyleSheet("QLabel{color: gray;}");

    verlayout = new QVBoxLayout();
    verlayout->setContentsMargins(0, 0, 0, 0);
    verlayout->addWidget(labelName);
    verlayout->addWidget(labelInfo);

    horLayout = new QHBoxLayout(this);
    horLayout->setContentsMargins(2, 2, 2, 2);
    horLayout->addWidget(labelIcon, 1, Qt::AlignTop);
    horLayout->addLayout(verlayout, 4);

　　悬浮窗口：

    this->setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint | Qt::WindowSystemMenuHint | Qt::WindowMinMaxButtonsHint);
    this->resize(200, 100); ;

    this->setObjectName("CToolTip");
    this->setStyleSheet("QWidget#CToolTip {border: 2px solid green; background-color: skyblue;}");

    groupBox = new QGroupBox(this);
    groupBox->setGeometry(10, 10, 180, 80);
    groupBox->setTitle("用户信息");

    labelIcon = new QLabel(groupBox);
    labelName = new QLabel(groupBox);
    labelInfo = new QLabel(groupBox);

    verlayout = new QVBoxLayout();
    verlayout->setContentsMargins(0, 0, 0, 0);
    verlayout->addWidget(labelName);
    verlayout->addWidget(labelInfo);

    horLayout = new QHBoxLayout(groupBox);
    horLayout->setContentsMargins(10, 10, 10, 10);
    horLayout->addWidget(labelIcon, 1, Qt::AlignTop);
    horLayout->addLayout(verlayout, 4);

　　选择列表项：

QObject::connect(ui->listWidget,SIGNAL(itemClicked(QListWidgetItem*)),this,SLOT(conChat(QListWidgetItem*)));

void LoginWidget::conChat(QListWidgetItem*)
{
    qDebug()<<QString("onChat:%1").arg(usr_id);
    LoginWidget::ID = ui->listWidget->currentRow()+1;
    chatWindow=new ChatWindow;
    chatWindow->show();
}

　　3.聊天窗口：

　　数据库查询、信息设置及绑定端口号：

database = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
    database.setDatabaseName("database.db");

    QSqlQuery chat_query;        //变量必须在成功打开数据库后定义才有效

    //打开数据库
    if(!database.open())
    {
        qDebug()<<database.lastError();
        qFatal("failed to connect.") ;
    }
    else
    {
        QString tempstring="select * from user where name='"+LoginDialog::NICKNAME+"'";
        qDebug()<<tempstring;
        if(!chat_query.exec(tempstring))
        {
            qDebug()<<chat_query.lastError();
            matchFlag=false;
        }
        else
        {
            while(chat_query.next())
            {
                usr_id = chat_query.value(0).toInt();
                usr_passwd = chat_query.value(1).toString();
                usr_name = chat_query.value(2).toString();
                usr_email = chat_query.value(3).toString();
                usr_history = chat_query.value(4).toInt();

                qDebug()<<QString("chatid=%1    passwd=%2     name=%3       email=%4    history=%5").arg(usr_id).arg(usr_passwd).arg(usr_name).arg(usr_email).arg(usr_history);
                port = 8000+usr_id;
            }
        }
        QString receiverId="select * from user where chatid="+QString("%1").arg(LoginWidget::ID)+"";
        qDebug()<<receiverId;
        if(!chat_query.exec(receiverId))
        {
            qDebug()<<chat_query.lastError();
            matchFlag=false;
        }
        else
        {
            while(chat_query.next())
            {
                usr_id = chat_query.value(0).toInt();
                usr_passwd = chat_query.value(1).toString();
                usr_name = chat_query.value(2).toString();
                usr_email = chat_query.value(3).toString();
                usr_history = chat_query.value(4).toInt();

                qDebug()<<QString("chatid=%1    passwd=%2     name=%3       email=%4    history=%5").arg(usr_id).arg(usr_passwd).arg(usr_name).arg(usr_email).arg(usr_history);
                ui->name->setText(usr_name);
            }
        }

　　UDP接收端：

senderAno = new QUdpSocket(this);
        receiver = new QUdpSocket(this);
        receiver->bind(port, QUdpSocket::ShareAddress);
        connect(receiver, &QUdpSocket::readyRead, this, &ChatWindow::processPendingDatagram);

void ChatWindow::processPendingDatagram()
{
    //中文支持
//    QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");
    // 拥有等待的数据报
    while(receiver->hasPendingDatagrams())
    {
        QDateTime time = QDateTime::currentDateTime();//获取系统现在的时间
        QString str = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss ddd"); //设置显示格式
        QByteArray datagram;

        // 让datagram的大小为等待处理的数据报的大小，这样才能接收到完整的数据
        datagram.resize(receiver->pendingDatagramSize());

        // 接收数据报，将其存放到datagram中
        receiver->readDatagram(datagram.data(), datagram.size());
        //ui->label->setText(datagram);
        ui->listWidget->addItem(str);
        chat += str+"\n";
        qDebug()<<datagram<<QString::fromLocal8Bit(datagram);
        ui->listWidget->addItem(usr_name+":"+QString::fromLocal8Bit(datagram));
        chat += usr_name+":"+datagram+"\n";
    }
}

　　UDP发送端：

//中文支持
//    QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");
    QDateTime time = QDateTime::currentDateTime();//获取系统现在的时间
    QString str = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss ddd"); //设置显示格式
    int port = LoginWidget::ID+8000;
    qDebug()<<port;
    QByteArray datagram = ui->textEdit->toPlainText().toUtf8();

    senderAno->writeDatagram(datagram.data(), datagram.size(),
                          QHostAddress("127.0.0.1"), port);
    ui->listWidget->addItem(str);
    chat += str+"\n";
    qDebug()<<ui->textEdit->toPlainText()<<QString::fromLocal8Bit(ui->textEdit->toPlainText().toUtf8());
    ui->listWidget->addItem("me:"+ui->textEdit->toPlainText());
    chat += "me:"+ui->textEdit->toPlainText()+"\n";
    this->ui->textEdit->clear();
    this->ui->textEdit->setFocus();

　　快捷键设置：

ui->pushButton->setShortcut(tr("ctrl+return"));
        ui->pushButton_3->setShortcut(tr("alt+c"));
        ui->pushButton_8->setShortcut(tr("ctrl+s"));

　　文件操作：

/*
     * 通过QFile实现数据操作
     */
    qDebug()<<tr("Save File");
    qDebug()<<chat;
    QFile file("/Users/apple/Documents/QT/ChatLog.txt");
    // 以只写方式打开，如果文件不存在，那么会创建该文件
    if (!file.open(QIODevice::WriteOnly  | QIODevice::Text))
        qDebug() << file.errorString();
    file.write(chat);
    file.close();
    QMessageBox::information(this, QString::fromLocal8Bit("提示"), QStringLiteral("聊天记录保存成功！"));

　　4.窗体传值：

　　使用QT中的Signal&Slot机制进行传值：

　　QT中的Signal&Slot机制相比于MFC中的消息机制简单了许多，它保证了任何对象之间均可以通过这种方式进行通信，甚至可以得到消息的sender。这里就拿一个简单的窗体间传值作为例子。

首先看一下主窗体MainWindow：

在设计器中拖拽一个Label和一个TextEdit控件到界面上，TextEdit用于显示传递过来的数据。

　　创建一个右下有两个按键的对话框，放置一个Label和一个LineEdit。

　　下面就是编码的操作了，我们需要在Dialog中声明一个信号，当用户点击OK时传递LineEdit中的内容到mainWindow中，具体的dialog.h代码为：

    #ifndef DIALOG_H
    #define DIALOG_H  

    #include <QDialog>  

    namespace Ui {
    class Dialog;
    }  

    class Dialog : public QDialog
    {
        Q_OBJECT  

    public:
        explicit Dialog(QWidget *parent = 0);
        ~Dialog();  

    private:
        Ui::Dialog *ui;
    signals:
        void  sendData(QString);
    private slots:
        void on_buttonBox_accepted();
    };  

    #endif // DIALOG_H

　　其中的signals:void sendData(QString)便是我们需要的信号函数，同时声明了一个槽函数

void on_buttonBox_accepted();用于相应确定按钮的click事件。下面就是需要在该函数中产生一个信号。代码如下：

    void Dialog::on_buttonBox_accepted()
    {
        emit sendData(ui->lineEdit->text());
    }

　　代码异乎寻常的简单，只需要用emit的方式调用sendData函数，将需要的参数传递进去即可。而MainWindow中则需要声明接收的槽函数，注意槽函数参数只能与信号函数少或相等，而不能多于信号函数参数个数。在MainWindow的头文件中声明槽函数：

    private slots:
        void receiveData(QString data);

　　为了便于测试，我只在MainWindow的构造函数中创建了一个Dialog对象，并连接了信号和槽，具体为：

    MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
        QMainWindow(parent),
        ui(new Ui::MainWindow)
    {
        ui->setupUi(this);
        //信号槽方式下父子窗体传值的测试
        Dialog *dlg = new Dialog;
        //关联信号和槽函数
        connect(dlg,SIGNAL(sendData(QString)),this,SLOT(receiveData(QString)));
       // dlg->setModal(true); 不论是模态或者非模态都可以正常传值
        dlg->show();
    }

　　这里，我没有将父窗口的指针传递到Dialog中，如new Dialog(this),这种方式下，实际上可以归结到第三类传值方式中去。因为此时，可以使用MainWindow中的父窗口的函数进行数据的赋值和操作。

这里，可能还有一个问题就是，父窗口如何给子窗口传值，一方面，仍然可以使用信号和槽的方式进行，但是，我感觉更便利的方式倒是使用这种public接口的方式进行传值。这种来的更直接和明显。当然，可以看出Signal&Signal方式进行此类的处理会更有通用性。

在receiveData(QString)的槽函数中进行接收到数据的处理，这里仅仅进行了简单的显示：

    void MainWindow::receiveData(QString data)
    {
        ui->textEdit->setText(data);
    }

　　最后看下结果：

　　

　　最终的结果，因为信号和槽可以是多对多的，所以，在类似多个窗体广播信息时，这种方式就很有用，当然也可以使用全局变量的形式。

　  使用全局变量；

使用public形式的函数接口；

使用QT中的Event机制（这种没有把握，但是感觉应该是可以的），但是实现起来应该比前几种复杂，这里不做讨论。

　  5.中文支持：

　　网上搜索一下，找到的都是这种：

#include < QTextCodec >
int main(int argc, char **argv)
{
....................
QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForName("UTF8"));
QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForName("UTF8"));
QTextCodec::setCodecForCStrings(QTextCodec::codecForName("UTF8"));
..........................
}

　　Qt5中， 取消了QTextCodec::setCodecForTr()和QTextCodec::setCodecForCString()这两个函数，而且网上很多都是不推荐这种写法。

有一下几种转换方法：

1、

QTextCodec * BianMa = QTextCodec::codecForName ( "GBK" );

    QMessageBox::information(this, "提示", BianMa->toUnicode("中文显示!"));

2、也可以通过QString定义的静态函数，先转换成Unicode类型：

QString::fromLocal8Bit("提示")

3、在Qt5中，提供了一个专门的处理宏，来支持中文常量，那就是QStringLiteral，但它只能处理常量。

QMessageBox::information(this, QString::fromLocal8Bit("提示"), QStringLiteral("中文显示"));const char* info = "中文显示";
    //不支持
    QString strInfo = QStringLiteral(info);
    //支持
    QString strInfo = QString::fromLocal8Bit(info);

QByteArray QString::toLatin1() const

　　Latin1是ISO-8859-1的别名，有些环境下写作Latin-1。
　　ISO-8859-1编码是单字节编码，向下兼容ASCII，其编码范围是0x00-0xFF，0x00-0x7F之间完全和ASCII一致，0x80-0x9F之间是控制字符，0xA0-0xFF之间是文字符号。

　　toLatin1压缩掉了QString自动给每个英文字符加上的那些00字节.

QString与QByteArray互相转换的方法

　　QString转QByteArray方法

//Qt5.3.2
QString str("hello");
QByteArray bytes = str.toUtf8(); // QString转QByteArray方法1 

QString str("hello");
QByteArray bytes = str.toLatin1();  // QString转QByteArray方法2

　　QByteArray转QString方法

//Qt5.3.2
    QByteArray bytes("hello world");
    QString string = bytes;   // QByteArray转QString方法1

    QByteArray bytes("hello world");
    QString string;
    string.prepend(bytes);// QByteArray转QString方法2

    qDebug() << string;

　　QByteArray类同样不以’\0’为结尾：如

QByteArray bytes;
bytes.resize(5);
bytes[0] = '1';
bytes[1] = '2';
bytes[2] = '3';
bytes[3] = '\0';
bytes[4] = 'a';  

cout << bytes << endl;

三、结果图

登录界面：

好友列表：

注册界面：

聊天窗口：

聊天记录：