【QT常用技术讲解】优化网络链接不上导致qt、qml界面卡顿的问题

前言

        qt、qml项目经常会涉及访问MySQL数据库、网络服务器，并且界面打开时的初始化过程就会涉及到链接Mysql、网络服务器获取数据，如果网络不通，卡个几十秒，会让用户觉得非常的不爽，本文从技术调研的角度讲解解决此类问题的socket编程方案。

调研场景一

目标：是否有成熟的第三方工具，可以通过后台命令行判断指定IP的某个端口是否在线。（其他文章分享有多线程启动第三方工具并获取结果的方法，不会导致界面卡顿）

经过调研，发现有两个工具初步满足需求：

nmap工具

格式：nmap -p [端口] [IP地址]，如下所示

nmap -p 3306 192.168.1.123

如上效果图，内容较为详细，但不管端口是否在线，都花费5秒钟才能输出结果，比较影响界面的体验。

nc工具

格式：nc -zv [IP地址] [端口] -w 1            -w1是1秒钟超时

nc -zc 192.168.1.123 3306 -w1

如上效果图，加了超时参数-w1之后，确实是1秒中之内出结果，并且succeeded表示端口在线，但是当使用多线程获取此命令行返回的结果时，发现结果是空的，是在国产系统（统信UOS和麒麟kylin系统上进行的测试），然后在后台命令行进行重定向>1.txt，并且cat 1.txt时，发现输出结果也是空的，网上查资料说可能是按照的是特殊的版本，输出结果无法重定向（没有深究，因为可以调研socket编程来实现）。

socket设置超时

1、QT的QsqlDatabase

首先尝试了QsqlDatabase的超时设置方法setConnectOptions("CONNECT_TIMEOUT=1")，代码执行时提示无效。

2、原生socket的setsockopt

当无法链接上指定IP的端口时，3秒才返回，接收数据被阻塞了。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <ctime>
#define qint64 std::time_tqint64 getcurtime(){// 获取当前时间戳（秒级）std::time_t timestamp = std::time(nullptr);return timestamp;
}bool checkPortOpen(const std::string& ip, int port, int timeout = 1) {qint64 bgtime=getcurtime();// 创建一个socketint sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0) {std::cerr << "Socket creation failed!" << std::endl;return false;}// 设置超时参数struct timeval tv;tv.tv_sec = timeout; // 超时1秒tv.tv_usec = 0;setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char*)&tv, sizeof(tv));// 设置目标地址struct sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_port = htons(port);serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str());// 尝试连接指定的IP和端口int result = connect(sock, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));if (result == -1) {qint64 endtime=getcurtime();std::cout << " checksqlonline use time:" << endtime-bgtime << std::endl;close(sock); // 连接失败，关闭socketreturn false;}qint64 endtime=getcurtime();std::cout << " checksqlonline use time:" << endtime-bgtime << std::endl;close(sock); // 连接成功，关闭socketreturn true;
}int main(int argc, char **argv) {if (argc==1){printf("请传入参数：IP");return -1;}std::string ip = argv[1];  // 替换为你要检测的IPint port = 3306;                    // MySQL的默认端口3306if (checkPortOpen(ip, port)) {std::cout << "Port " << port << " on IP " << ip << " is open!" << std::endl;} else {std::cout << "Port " << port << " on IP " << ip << " is closed!" << std::endl;}return 0;
}

3、select异步socket

使用了异步模式，1秒以内返回，达到了优化的效果。

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <netinet/in.h>
#include <cstring>
#include <ctime>
#define qint64 std::time_tqint64 getcurtime(){// 获取当前时间戳（秒级）std::time_t timestamp = std::time(nullptr);return timestamp;
}bool checkPortOpen(const std::string& ip, int port, int timeout_sec = 1) {qint64 bgtime=getcurtime();int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0) {std::cerr << "Error creating socket." << std::endl;return false;}// Set socket to non-blocking modefcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);struct sockaddr_in server_addr;memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(port);inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), &server_addr.sin_addr);// Start connecting to the server (this will be non-blocking)int connect_result = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));// Check if the connection was successful or pendingif (connect_result < 0) {if (errno != EINPROGRESS) {std::cerr << "Connection error: " << strerror(errno) << std::endl;close(sockfd);return false;}}// Use select() to set a timeout for the connectionfd_set writefds;FD_ZERO(&writefds);FD_SET(sockfd, &writefds);struct timeval timeout;timeout.tv_sec = timeout_sec;timeout.tv_usec = 0;int select_result = select(sockfd + 1, nullptr, &writefds, nullptr, &timeout);if (select_result > 0) {// Check if the socket is writable (connection succeeded)int so_error;socklen_t len = sizeof(so_error);getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &so_error, &len);if (so_error == 0) {// Port is openqint64 endtime=getcurtime();std::cout << " checksqlonline use time:" << endtime-bgtime << std::endl;close(sockfd);return true;}}qint64 endtime=getcurtime();std::cout << " checksqlonline use time:" << endtime-bgtime << std::endl;// If select result is <= 0, either timed out or failed to connectclose(sockfd);return false;
}int main(int argc, char **argv) {if (argc==1){printf("请传入参数：IP");return -1;}std::string ip = argv[1];  // 替换为你要检测的IPint port = 3306;                    // MySQL的默认端口3306if (checkPortOpen(ip, port)) {std::cout << "Port " << port << " on IP " << ip << " is open!" << std::endl;} else {std::cout << "Port " << port << " on IP " << ip << " is closed!" << std::endl;}return 0;
}