QT下多线程调⽤TCP的问题及可能的解决⽅案
背景：在上⼀篇博⽂中结尾时，提到QT下所有IO类都不允许跨线程调⽤，这极⼤增加了编程难度。本⽂接着上⼀篇，主要讨论当套接字与UI线程不在同⼀线程时，如何使TCP的收发实时。
1. 能否跨线程调⽤TCP套接字？
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对于TCP通信，⼀个常见的操作就是读写分开，即读写分别在不同线程中执⾏，这样实现实时全双⼯通信，那么在QT中能否实现读写线程分开呢？理论上将是不可以的，但是实际操作发现能实现(会有错误警告)。
这涉及到信号和槽的连接⽅式。通常QT的信号和槽有三种常⽤的连接⽅式：
(1) Qt::AutoConnection：QT默认连接⽅式。当信号接收⽅与信号发送⽅在同⼀线程时，等价于Qt::DirectConnection；否则等价于Qt::QueuedConnection。
(2) Qt::DirectConnection: 当信号被发送后，槽函数⽴即执⾏。这对于实时通信意义重⼤，如UI界⾯发送TCP消息之后，需要实时等待TCP响应以进⾏不同的操作，这种连接⽅式就能保证TCP能⽴即发送消息。
(3) Qt::QueuedConnection: 当信号发送时，对应的槽函数加⼊到槽函数所在线程事件处理队列中，等待执⾏。
对于Qt::DirectConnection连接，有⼀个默认属性：当信号和槽不在同⼀个线程时，槽函数不会在槽函数所在线程执⾏，⽽是会在在信号发送的线程执⾏(具体细节见QT官⽅⽂档)。这就为不同线程调⽤TCP套接字提供了可能，以上⼀篇(链接见开题头)的程序为基础，⼜添加了TCP发送功能，点击按钮，需要将对应消息实时发送出去，界⾯如下：
其他部分不变，在上⼀篇⽂章的基础上添加了输⼊框和发送按钮。由于TCP所在线程主循环⼀直调⽤TCP接收消息，所以点击按钮发送消息时，⼦线程⼀直忙碌，并不会响应，所以此时我希望UI线程来发送消息。对上⼀篇⽂章TcpMoveToThread类构造函数稍加修改：
成都培训公司1 TcpMoveToThread::TcpMoveToThread(QObject* parent)
2 {
3 veToThread(&m_thread); //加⼊到⼦线程
4
cdb5 connect(&m_thread,&QThread::started,&m_tcp,&TcpModel::tcpWork); //⼀旦线程开始，就调⽤接收Tcp的函数
6 connect(&m_tcp,&TcpModel::dataRecved,this,&TcpMoveToThread::dataChangedSlot);
7 connect(&m_thread,&QThread::finished,&m_tcp,&TcpModel::tcpClo); //线程结束时关闭socket，删除申请内存
8
9//直接连接槽函数
10 connect(this,&TcpMoveToThread::nddataSignal,&m_tcp,&TcpModel::tcpSendMsgSlot,Qt::DirectConnection);
11
12 m_thread.start(); //开启⼦线程
13 }
红⾊部分是修改部分，即采⽤了Qt::DirectConnection。由于信号发送⽅在UI线程，接收⽅在TCP⼦线程，所以此时调⽤的槽函数不会在⼦线程中执⾏，⽽是直接在UI线程执⾏，这样收发在不同线程，都能实时响应。这种做法虽然没有影响收发效果，但是每次会提⽰Socket notifiers cannot be enabled or disabled from another thread，从提⽰结果就能看出这是跨线程调⽤TCP造成的。这种提⽰的后果未知(因为程序仍能正常运⾏)。
2. 如何优化设计
虽然1所介绍的⽅案能实现功能，但是毕竟出现错误提⽰，不知道会造成何种后果。所以最好还是不采⽤以上⽅式。那么对于TCP的收发，如何做到实时响应呢？
造成1中的程序原因是在TCP⼦线程⼀直循环接收TCP数据，这种操作是⾮常不明智的。为了让TCP⼦线程空闲，只在收发数据时运⾏，可以将TCP接收也改为信号和槽的形式。TCP 收到消息时，会发送信号QTcpSocket::readyRead，通过该信号与TCP接收绑定，就不⽤在⼦线程中循环调⽤TCP接收函数了。改造后的tcpmodel如下：
1//tcpmodel.h
2
3 #ifndef TCPMODEL_H
4#define TCPMODEL_H
5 #include <QTcpSocket>
6 #include <QThread>
7 #include <QTimer>
8
9class TcpModel:public QObject
10 {
11 Q_OBJECT
12public:
13 TcpModel(QObject* parent=nullptr);
14
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15 QString ndmsg;
16
17 signals:
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18void dataRecved(QString data); //通知TcpMoveToThread类，数据接收
19
20public slots:
21void tcpWork();
22void tcpClo();
23void tcpSendMsgSlot(QString msg);
24void tcpRecvSlot(); //接收消息的槽函数
25
26
27private:
28 QTcpSocket* m_socket;
29 QString msg;
30 };
31
32//将TcpModel在QML初始化时移⼊到⼦线程
33class TcpMoveToThread: public QObject
34 {
35 Q_OBJECT
36 Q_PROPERTY(QString m_data MEMBER m_data)
37public:
38 TcpMoveToThread(QObject* parent=nullptr);
39 ~TcpMoveToThread();
40
41 signals:
42void dataChanged(); //⽤于通知QML应⽤，数据接收到
43void nddataSignal(QString msg); //发送数据的信号
44
45
46public slots:
47void dataChangedSlot(QString msg);
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49
50private:
51 QThread m_thread;
52 TcpModel m_tcp;
53 QString m_data; //保存接收数据
54 };
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56#endif// TCPMODEL_H
57
58
59//tcpmodel.cpp
60 #include "tcpmodel.h"
61 #include <QObject>
62
63 TcpModel::TcpModel(QObject* parent)
64 {
65 }
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67void TcpModel::tcpWork()
英文缩写大全68 {
69 m_socket=new QTcpSocket();
70 m_socket->connectToHost("127.0.0.1",8000);
71connect(m_socket,&QTcpSocket::readyRead,this,&TcpModel::tcpRecvSlot);//连接TCP接收槽函数
72 }
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73
74void TcpModel::tcpClo()
75 {
76 m_socket->clo();
77delete m_socket;
78 }
79
80void TcpModel::tcpSendMsgSlot(QString msg)
81 {
82 m_socket->Local8Bit(),Local8Bit().length());
83m_socket->waitForBytesWritten();
84 }
85
86void TcpModel::tcpRecvSlot()
87 {
88if(m_socket->bytesAvailable()>0)
89 {
90 QByteArray res=m_socket->readAll();
91 msg=QString::fromLocal8Bit(res.data());
92 emit dataRecved(msg); //接收完成信号
93 }
94 }
95
96
97
98 TcpMoveToThread::TcpMoveToThread(QObject* parent)
99 {
100 veToThread(&m_thread); //加⼊到⼦线程
101
102 connect(&m_thread,&QThread::started,&m_tcp,&TcpModel::tcpWork); //⼀旦线程开始，就调⽤接收Tcp的函数103 connect(&m_tcp,&TcpModel::dataRecved,this,&TcpMoveToThread::dataChangedSlot);
104 connect(&m_thread,&QThread::finished,&m_tcp,&TcpModel::tcpClo); //线程结束时关闭socket，删除申请内存105
106//直接连接槽函数，功能正常，但提⽰Socket notifiers cannot be enabled or disabled from another thread
107 connect(this,&TcpMoveToThread::nddataSignal,&m_tcp,&TcpModel::tcpSendMsgSlot);
108
109 m_thread.start(); //开启⼦线程
110 }
111
112 TcpMoveToThread::~TcpMoveToThread()
113 {
114 it();
115 m_thread.wait();
116 }
117
118void TcpMoveToThread::dataChangedSlot(QString msg)
119 {
120 m_data=msg;
121 emit dataChanged();
122 }
主要改动都⽤红⾊标出了，特别注意：
第83⾏：QT的TCP通信默认都是异步的，所以即时调⽤了write和read函数，也可能不会⽴即进⾏读写，表现在程序中就是能⽴即执⾏槽函数，但TCP收发有明显延迟（可以将83注释掉，再看现象）。所以为了将异步改为同步，QT的TCP规定了以下函数：
waitForConnected() 等待链接的建⽴
waitForReadyRead() 等待新数据的到来
waitForBytesWritten() 等待数据写⼊socket
waitForDisconnected() 等待链接断开
