QTcpServer 如何真正监听连接答案

【问题标题】：How is QTcpServer really listening for connectionsQTcpServer 如何真正监听连接
【发布时间】：2012-07-24 19:16:42
【问题描述】：

我对 QTcpServer 在线程和阻塞方面的幕后工作方式很感兴趣。 QTcpServer 有一个 listen() 立即返回的方法。如果侦听成功开始，服务器将发出信号newConnection()。当listen() 方法返回时，我对服务器如何监听（是否在主线程上）感兴趣。带有 QTcpServer 的控制台应用程序的通常示例是这样的：

//main.cpp
int main(int argc, char* argv[])
{
    QCoreApplication app;
    MyServer server;
    app.exec();
}

//MyServer.cpp
MyServer::MyServer(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    this->server = new QTcpServer(this);
    connect(server, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(on_newConnection()));
    if (!server->listen(QHostAddress::Any, 1234))
        //do something in case of error
}
void MyServer::on_newConnection()
{
    QTcpSocket* socket = server->nextPendingConnection();
    //do some communication...
}

QTcpServer 是否依赖于现有的 QCoreApplication（或者可能是 QRunLoop）并正在运行以接收网络事件。如果不调用QCoreApplication::exec()，它可以正常工作吗？

【问题讨论】：

标签： qt qtcpserver

【解决方案1】：

我一直在钻研QtCore 和QtNetwork 模块的源代码。

显然，QTcpServer 可以在两种模式下工作：同步和异步。

在同步模式下，调用listen()后，调用者可以调用waitForNewConnection()，这是一个阻塞方法（线程会休眠直到有人连接到监听端口）。这样QTcpServer 可以在没有事件循环的线程中工作。

在异步模式下，QTcpServer 将在接受新连接时发出newConnection() 信号。但是为了能够做到这一点，必须有一个事件循环在运行。 QCoreApplication 的基础是 QEventLoop 和 QAbstractEventDispatcher（抽象类，具体类型取决于操作系统，例如 QEventDispatcherUNIX）。此事件调度程序可以监视套接字上的条件（由文件描述符表示）。它有一个方法registerSocketNotifier(QSocketNotifier*)。此方法由QSocketNotifier 类的构造函数调用，QTcpServer 每次调用listen() 时都会创建一个实例。调用QTcpServer::listen() 时唯一调用的系统调用当然是listen()，它会立即返回，所有真正的魔法都在事件循环开始运行时发生。事件循环（使用调度程序）将监视已注册的套接字上是否存在特定条件。它调用 select() 系统调用，该系统调用接收一个或多个文件描述符（由内核）在某些条件下（如果有要读取的数据，是否可以写入数据，或者如果发生了错误）。该调用可以阻塞线程，直到满足套接字上的条件，或者它可以在经过一段时间后返回，并且不满足套接字上的条件。我不确定 Qt 是否在提供或不提供等待时间的情况下调用 select()（无限期阻塞），我认为它是以某种复杂的方式确定的并且是可变的。因此，当最终满足套接字的条件时，事件调度程序将通知该套接字的QSocketNotifier，然后通知正在侦听套接字的QTcpServer，后者将接受连接并发出newConnection() 信号。

因此QTcpServer 本身并不调用事件循环/套接字监控系统，而是通过QSocketNotifier 依赖它，用于异步接收连接。

当同步方法waitForNewConnection() 被调用时，它只是绕过所有QSocketNotifier 的东西并调用accept()，这会阻塞线程直到有传入连接。

【讨论】：

非常好。现在我明白了为什么在 Qt（我使用 PyQt）中执行应用程序事件循环之前调用 listen 会导致没有得到newConnection 信号。感谢您的挖掘。

【解决方案2】：

Qt 的大部分“幕后”功能都发生在 QCoreApplication 的主事件循环中：信号/槽、定时器等。
一个例子是 JavaScript - 你绑定一个事件，但事件循环由浏览器处理。

【讨论】：