使用Qt實現一個必應壁紙客戶端


概要

必應的每日壁紙很好看,但是看不到一周以前的壁紙圖片,日前使用python開發了必應壁紙收集站,可惜這樣的收集站只能在線瀏覽,我在想要是有一款軟件能夠下載每日必應壁紙,並應用到windows的桌面不是更好,必應出過一款叫“必應繽紛桌面”的軟件,這款軟件功能很簡單並且不好用,我的win7系統下載下來安裝還要安裝net 4.0的支持,不是很方便。市面上還有其他幾款關於設置必應桌面壁紙的軟件,也都一一看過,軟件不是功能很簡陋,就是python做的腳本,要安裝python環境,安裝一些支持庫,腳本才能跑起來。這對不懂程序的人來說無疑是很困難的。既然沒有心儀的軟件,那干脆自己花時間做一個好了。於是有了這篇博文。軟件使用Qt開發,理論上應該可以運行在所有windows系統,不需要安裝其他的依賴庫。下面總結一下開發過程,給有需要要使用Qt開發軟件的同學一些參考。軟件使用QtCreator工具開發,可以點擊這里下載體驗:必應壁紙PC客戶端工具,其界面效果如下:

去掉傳統標題欄,自定義最小化關閉按鈕,拖動窗體

首先軟件界面要漂亮的話,不能使用傳統的標題欄,窗口按鈕了,現在主流的軟件,QQ音樂,微信,360,金山基本上都是這種模式。這塊在Qt中是很容易做到的。去掉傳統標題欄用如下代碼即可:

//去掉軟件標題欄,自己來實現  Qt::FramelessWindowHint
//設置窗體透明,但里面的控件不透明,這個可以用來做不規則的窗體效果
//如果是規則的矩形窗體這個可以不用
//setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground,true);
setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint | Qt::WindowSystemMenuHint | Qt::WindowMinimizeButtonHint);
setWindowIcon(QIcon(":/images/title/icon_32.ico"));//可執行程序圖標

這里面 Qt::FramelessWindowHint 就是創建無邊框窗口,使用 setWindowIcon() 去設置軟件圖標(該圖標就是在任務欄上看到的圖標),這里面還有一個比較常用的屬性設置,setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground,true) 這個用於設置整個窗體透明,一般用來做不規則的窗口,比如圓形或者其他。我們知道windows的控件,包括窗口肯定都是矩形,當設置窗體透明之后,給窗體設置一個非矩形的背景圖片,比如一個圓形的png作為背景,那么由於png的透明部分的效果,使得窗體看起來是一個圓形。通過這種方式,只要設計好背景png圖片,理論上可以做出任何效果的窗體。當然本例中,我們不需要做非矩形的窗體也就不設置這個屬性。

當去掉傳統的標題欄之后,相應的窗口拖動功能就沒有了,因為窗口拖動都是基於傳統的標題欄進行拖動,那么這部分功能就需要自己去實現。做起來也很簡單。在這之前,先說說我們的整個布局,我們的整個窗口是一個QMainWindow窗體,然后在這個窗體中拖入了一個QWidget,為QMainWindow設置一個布局(水平和垂直布局都可以)使得這個QWidget完全填充滿整個QMainWindow。然后我們再給這個QWidget設置一個垂直布局,之后的所有控件都是基於這個QWidget的。為什么要在最外面的QMainWindow中加一個QWidget作為整個布局容器,而不直接使用QMainWindow作為直接的布局容器呢,因為在使用過程中發現,在設置QSS時,無論是直接為QMainWindow設置QSS,還是給他定義一個objeceName用這個objectName設置QSS都沒有效果。而通過在他里面添加一個QWidget,給這個QWidget設置一個objectName之后,在QSS文件中通過 #objectName 的方式設置樣式就可以。目前這個原因不得而知。我們整個軟件的布局如下:

 

在使用控件布局的時候,用QFrame做容器,用的最多的就是垂直布局和水平布局,再加上垂直和水平的Spacer控件,基本上可以搞定所有布局效果,這里要注意的是,在QtCreator中為控件設置布局的Layout屬性是有默認值的,包括Margin和Spacing,導致布局控件的子控件之間有空隙,所以這里最好是手工都設置為0,按照上面的布局,我們最外層是一個QMainWindow,在其頭文件和源文件中重寫鼠標的按下、移動、釋放按鈕如下:

//mainwindow.h 頭文件
protected:
    virtual void mousePressEvent(QMouseEvent *event);
    virtual void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event);
    virtual void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event);

重新實現鼠標的這3個事件代碼如下:

//重寫鼠標按下事件
void MainWindow::mousePressEvent(QMouseEvent *event)
{
    mMoveing = true;
    //記錄下鼠標相對於窗口的位置
    //event->globalPos()鼠標按下時,鼠標相對於整個屏幕位置
    //pos() this->pos()鼠標按下時,窗口相對於整個屏幕位置
    mMovePosition = event->globalPos() - pos();
    QWidget::mousePressEvent(event);
}

//重寫鼠標移動事件
void MainWindow::mouseMoveEvent(QMouseEvent *event)
{
    //(event->buttons() & Qt::LeftButton)按下是左鍵
    //鼠標移動事件需要移動窗口,窗口移動到哪里呢?就是要獲取鼠標移動中,窗口在整個屏幕的坐標,然后move到這個坐標,怎么獲取坐標?
    //通過事件event->globalPos()知道鼠標坐標,鼠標坐標減去鼠標相對於窗口位置,就是窗口在整個屏幕的坐標
    if (mMoveing && (event->buttons() & Qt::LeftButton)
        && (event->globalPos()-mMovePosition).manhattanLength() > QApplication::startDragDistance())
    {
        move(event->globalPos()-mMovePosition);
        mMovePosition = event->globalPos() - pos();
    }
    QWidget::mouseMoveEvent(event);
}

//鼠標釋放
void MainWindow::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *event)
{
    mMoveing = false;
    QWidget::mouseReleaseEvent(event);
}

這樣就實現了無邊框窗體的拖動效果,除此之外我們要重寫關閉按鈕的功能,在關閉窗體的時候不去close,這個代碼就不展示了,百度一下就有,下面我們看看如何自定義QListWidget

自定義QListWidget項目

默認的QListWidget項目很簡單,每一個QListWidget中的項目是一個QListWidgetItem對象,該對象提供 setText() 為該項目設置文字,setIcon() 用於為項目設置圖標。如果僅僅是這樣的話,這是完全滿足不了需求的,我們需要設置圖片,並且需要在圖片上顯示圖片的描述,日期,地址等信息。我們可以在QtCreator中創建一個ui文件(包括頭文件和對應的cpp文件),在這個ui文件中,我們以QWidget作為最頂層的容器(不像窗體用的QMainWindow),他就像我們任何自定義的ui控件一樣,我們可以利用QtCreator的布局功能做任何復雜的布局,最后這個ui文件對應的頭文件與cpp文件實際上就是一個C++類,我們在需要的地方使用這個類就可以了。我們為這個QListWidget的每一項定義的ui界面布局如下:

可以看到我們這個ui布局中黑色實線的矩形框一共有4個都是用QFrame,最外面的QFrame0是整個ui的容器他是被一個QWidget包裹,每一個項目的圖片被設置為QFrame0的背景圖片,該項目的區域被分為上下兩部分,上面是QFrame1,下面是QFrame3,其中QFrame1里面嵌套了一個小的QFrame2,這個QFrame2中有2個水平布局的按鈕,一個是預覽(軟件中的放大鏡),一個是設置當前圖片為桌面壁紙(軟件中的顯示器圖標)。默認情況下這兩個按鈕不顯示,當鼠標移動到QFrame0上的時候,整個QFrame1將以動畫的形式從上切入,並且有一個透明度的變化。如何將我們自定義的ui類,設置為該QListWidget的項呢,可以用下面的代碼:

void MainWindow::initListWigdet(){
    QFile file2(":/qss/listwidget.scrollbar3.qss");
    file2.open(QFile::ReadOnly);
    ui->listWidget->verticalScrollBar()->setStyleSheet(file2.readAll());
    file2.close();
    //初始化QListWidget
    //ui->listWidget->setIconSize(QSize(300,225));
    ui->listWidget->setResizeMode(QListView::Adjust);
    ui->listWidget->setViewMode(QListView::IconMode);
    ui->listWidget->setMovement(QListView::Static);
    ui->listWidget->setSpacing(10);
    ui->listWidget->horizontalScrollBar()->setDisabled(true);
    ui->listWidget->verticalScrollBar()->setDisabled(true);

    // 創建單元項
    // 這里創建的Item使用的背景圖是樣式表中的默認背景圖
    for (int i = 0; i<6; ++i)
    {
        QListWidgetItem *item = new QListWidgetItem;
        ImageInfoItem2 *widget = new ImageInfoItem2;
        item->setSizeHint(QSize(288,180));
        ui->listWidget->addItem(item);
        ui->listWidget->setSizeIncrement(150,190);
        ui->listWidget->setItemWidget(item,widget);//最重要的是這句將Item設置為一個Widget,而這個Widget就是自定義的ui
    }

    //給item綁定真實數據
    updateListWidget(1); // page 從1開始
}

我們首先為這個QListWidget加載了一個樣式表,然后設置了一些參數,最后為其設置了6個item項目,每個item項目是一個Widget對象,也就是我們自定義的ui類(ImageInfoItem2),其實際上是繼承自QWidget類的。最重要的是使用QListWidget::setItemWidget()成員函數設置item為一個QWidget,設置好item對象之后,最后有一個函數去設置每個item的數據,例如背景圖片、圖片描述、日期、地址信息等。當我們去遍歷該QListWidget的每一個item並將item轉換為當初設置的QWidget對象,調用該ui對象的成員方法來更新其上的數據即可:

//將圖片列表更新為第page頁的圖片數據
void MainWindow::updateListWidget(int page){
    //獲取第page頁面的數據當在imageInfoList中
    QList<BingImageDataInfo> imageInfoList = DataManager::GetImageInfoList(page);
    //先初始化listWidget列表的每一項為空數據
    for (int i = 0; i<ui->listWidget->count(); ++i)
    {
        QListWidgetItem *item = ui->listWidget->item(i);
        QWidget * widget =  ui->listWidget->itemWidget(item);
        ImageInfoItem2* imageInfoItem = dynamic_cast<ImageInfoItem2*>(widget);
        if(imageInfoItem!=NULL){
            BingImageDataInfo info;//空數據
            imageInfoItem->updateImageInfo(info);
        }
    }
    //根據實際上得到的imageInfoList初始化listWidget
    for (int i = 0; i<imageInfoList.size(); ++i)
    {
        //qDebug()<<imageInfoList[i].Url<<endl;
        QListWidgetItem *item = ui->listWidget->item(i);
        QWidget * widget =  ui->listWidget->itemWidget(item);
        ImageInfoItem2* imageInfoItem = dynamic_cast<ImageInfoItem2*>(widget);
        if(imageInfoItem!=NULL){
            imageInfoItem->updateImageInfo(imageInfoList[i]);
        }
    }
}

上面的代碼中,先用空數據初始化了一遍item,然后用真實數據填充,因為這里按分頁獲取的數據也許個數並不滿足一頁的數據項6個(比如最后一頁也許只有5個),這里先通過QListWidget::itemWidget()得到一個綁定在該item上的QWidget對象,然后將其轉換成我們真實的 ImageInfoItem2 對象(就是那個ui類對象),並通過該對象的函數去更新item的數據。

QListWidget滾動條樣式表設置

本例中我們實際上並沒有允許滾動條出現,不過在最開始的時候確實考慮過使用滾動條,也就是讓每頁顯示不止6個圖片,但是發現對於這個軟件的這種布局使用滾動條比較奇怪,實際上滾動條通過QSS設置出來的效果還是很好的,在這里將QSS放出來給需要的人。

/* QSS中不能用雙斜杠的注釋這會導致qss無效 */
QScrollBar:vertical {
   border: 0px;
   background: #202020;
   width: 8px; /*設置一個非0的寬度讓滾動條顯示*/
   margin: 0;
   padding:0;
}
/*滑塊的樣式*/
QScrollBar::handle:vertical {
   border: 0; /*設置border-radius屬性並不需要border屬性有值*/
   background: rgba(70,70,70,85%);
   min-height: 20px;
   border-radius:4px; /*坑:這個圓角要注意,不能超過寬度的一半,否則沒有圓角效果*/
}
/*鼠標放上滑塊的樣式,顏色透明度變一下*/
QScrollBar::handle:vertical:hover {
   border: 0;
   background: rgba(70,70,70,100%);
   min-height: 20px;
   border-radius:4px;
}
QScrollBar::add-line:vertical,QScrollBar::sub-line:vertical {
   border: 0;
   background: #202020;
   height: 20px;
   subcontrol-position: bottom;
   subcontrol-origin: margin;
}
/*這兩個屬性必須都要設置否則背景不會繼承基礎設置中的背景*/
QScrollBar::add-page:vertical,QScrollBar::sub-page:vertical
{
    background:#202020;
}

其顯示的滾動條效果如下:

這里在對QScrollBar的滾動條的QSS屬性加以說明,以便使用:

為方便,我這里是自己在草稿紙上畫的,沒有用作圖工具,就將就着看一下吧。

分頁效果

分頁做起來很簡單,也是在QtCreator中自定義了一個ui界面類,將這個ui整體當作一個分頁控件來用,在類里面提供成員函數來設置各個按鈕的樣式,這個ui界面里面就是一些分頁按鈕,上一頁,下一頁,一個輸入文本框,以及一個GO按鈕,根據當前分頁是第幾頁高亮表示當前分頁的按鈕,根據頁數的多少隱藏或顯示某些多余的按鈕。每次點擊上一頁,下一頁或者在文本框中輸入數字轉到某一頁之后,分頁ui中的一系列的數字按鈕要重新初始化,並設置樣式。弄一個成員函數去統一更新就可以了。其余的都是在這個ui類的構造函數中加載QSS樣式文件去設置其界面,這些都是最基本的樣式沒有什么復雜的。當分頁控件中的當前頁改變之后,我們可以發射一個信號出去,通知主窗體上進行QListWidget的更新。這部分的邏輯沒什么好說的,就不放代碼了。在QtCreator看起來布局是這樣:

應用QSS之后的效果是這樣的:

Qt中讀取數據庫

在Qt中讀寫數據庫是很方便的,這里以Sqlite為例子,主要是通過 QSqlDatabase 去連接數據庫,通過 QSqlQuery 去做查詢並獲取結果。這里在查詢數據的時候,我們可以做一下簡單的封裝,我們首先需要有一個 QSqlDatabase 的對象實例,調用該實例的 open() 函數去打開數據庫連接,代碼如下:

//得到一個QSqlDatabase的實例
SqliteDBAOperator::SqliteDBAOperator(QString dbName)
{
    this->dbName = dbName;
    if (QSqlDatabase::contains(dbName))
    {
        //這個類里面應該有一個靜態的數據結構存儲 連接名 -> QSqlDatabase 對象的映射
        db = QSqlDatabase::database(dbName);
    }
    else
    {
        //建立和sqlite數據的連接
        db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE",this->dbName);
        //設置數據庫文件的名字
        QString dbFilePath = QCoreApplication::applicationDirPath() +QString("/")+ this->dbName;
        db.setDatabaseName(dbFilePath);
    }
}
//打開數據庫連接,之后就可以用這個 db 對象了
bool SqliteDBAOperator::openDb(void)
{
    //打開數據庫
    if(db.open() == false){
        qDebug() << "connect db fail";
        return false;
    }
    qDebug() << "connect db success";
    return true;
}

這樣我們就得到了一個 QSqlDatabase 的對象變量 db ,之后就可以用這個QSqlQuery 去查詢:

QList<QMap<QString, QVariant> > SqliteDBAOperator::queryData(QString& str)
{
    QSqlQuery query(this->db);
    bool res = query.exec(str);
    QList<QMap<QString, QVariant> > list;
    if(res==true){
        while(query.next()){
            QSqlRecord record = query.record();
            QMap<QString, QVariant> info;
            for(int i=0;i<record.count();i++){//遍歷該record的所有列
                QString field = record.fieldName(i);//得到字段名,作為該map的key
                QVariant var = record.value(field);
                info[field] = var;
            }
            list<<info;
        }
    }
    return list;
}

我們將查詢出來的數據放到了一個QList中,其每一個元素是一個QMap,實際上就是表中的一行數據,用QMap可以非常方便的通過表的字段來引用該行數據的某一列的數據值,這里的值是 QVariant 類型,那么在使用的時候可以像下面這樣用:

QString sql = QString("select aa,bb from table ");
QList<QMap<QString, QVariant> > listMap = sqliteAdapter->queryData(sql);
QList<BingImageDataInfo> list;    
if(listMap.size()>0){
    for(int i=0;i<listMap.size();i++){
        QMap<QString, QVariant> &row = listMap[0];
        BingImageDataInfo info;
        info.Url = row["url"].toString();
        info.Time = row["time"].toInt();
        list<<info;
    }
}

使用表的字段名來引用該字段的值看起來是不是很直觀方便,另外要使用Sql功能,我們還需要在項目的pro文件中加上 QT += sql 

自定義菜單項

我們這里所說的自定義菜單,不是給菜單項添加一個圖標,在Qt中,可以使用QSS給每個菜單項設置樣式,比如邊框,背景顏色,菜單項文字前面的圖標等。但是我們這里不僅限於此,我們的軟件中有一個菜單按鈕,點開之后是如下的菜單:

首先這個菜單是圓角的,其次這個菜單看起來不是常規的每個菜單項就是一行文字(最多前面加個圖標修飾一下),這里面有復選框,有文字,還有按鈕,其實這個框框中的3個復選框,以及3個QLabel,還有一個按鈕,他們僅僅包含在一個菜單項中,也就是說這個菜單只有一個菜單項,這個菜單項是我們自定義的,同樣的這個菜單項,是我們自定義的一個ui文件類(包含了對應的頭文件以及cpp文件),當我們以自定義的ui文件類的方式來定義菜單項的時候,我們可以想做多復雜就做多復雜,像很多音樂播放器的任務托盤上的菜單有播放,調整音量,有的甚至有專輯封面,這些都是小菜一碟。首先截圖中的菜單按鈕(信封按鈕的右邊)是一個QPushButton,在Qt中可以為某一個按鈕關聯一個彈出菜單的,只需要調用這個按鈕的 setMenu() 函數傳遞一個 QMenu 就可以將這個 QMenu 與這個按鈕關聯起來,默認情況下這個 QMenu 彈出的位置是與這個QPushButton沿左邊線對齊的,可以看到,上面的截圖顯然不是,上面的截圖中,彈出的菜單看起來與按鈕是居中對齊的(這里左對齊不好看),為了改變這種左對齊的默認行為,我們自己定義了一個繼承自QMenu的類,叫做 PopMenu ,在這個類中重寫了QMenu的 showEvent 函數,在此函數中,重新調整菜單顯示的位置,代碼如下:

PopMenu::PopMenu(QPushButton* button, QWidget* parent) : QMenu(parent), b(button)
{
    this->b = button; //保存其關聯的按鈕
}

void PopMenu::showEvent(QShowEvent* event)
{
    //根據按鈕的位置,調整菜單的位置
    QPoint p = this->pos();
    int diff = (this->width() - b->width())/2;
    int newx = p.x()-diff;
    int newy = p.y()+5;
    this->move(newx,newy);
}

與菜單按鈕關聯的菜單實際上是 PopMenu 其也是一個 QMenu 對象,那么我們自定義的表示菜單項的ui類(下面代碼中的 MenuSetting 類)如何設置到這個 PopMenu 菜單里面的呢,

void MainWindow::initMenuSetting()
{
    //構造 PopMenu 對象
    this->menuSetting = new PopMenu(ui->btnMenu,this);
    //構造自定義的菜單項的ui類對象,實際上是一個繼承自QWidget的子類
    MenuSetting *menuSettingWidget = new MenuSetting(this);
    //下面兩句是關鍵,這里定義的菜單項不是QAction 而是 QWidgetAction 就是用來將菜單項設置為一個Wdiget的,這個QWidgetAction實際上是QAction的子類
    QWidgetAction *action = new QWidgetAction(this->menuSetting);
    //將這個Action設置為一個QWdiget,就是我們自定義的ui類對象
    action->setDefaultWidget(menuSettingWidget);
    //為這個菜單添加Action
    this->menuSetting->addAction(action); //這個一定要有
    //這個寫在主樣式表里面沒效果,要寫在代碼中才行
    this->ui->btnMenu->setStyleSheet("QPushButton#btnMenu::menu-indicator{image:none;background-color:transparent;}");
    //給按鈕綁定此彈出菜單
    ui->btnMenu->setMenu(this->menuSetting);   
    //這里為什么需要,因為菜單作為一個獨立的存在,其地位跟窗口是一樣的,菜單並不是被包含在主窗口的任何控件中
    //沒有任何控件是菜單的容器,他其實就是一個獨立的窗口,只不過菜單是一種比較特殊的窗口,所以我們需要單獨為其設置窗體標志,設置背景透明
    menuSetting->setWindowFlags(Qt::Popup|Qt::FramelessWindowHint);
    menuSetting->setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground);
}

至於菜單的圓角效果,那就更簡單了,其實是我們自定義菜單項中的ui類對象中的容器QFrame,我們設置QSS的時候設置成圓角就可以。這里有一點要注意的是,一旦一個QPushButton 設置了一個關聯的彈出菜單之后,該QPushButton的行為就有了變化,單擊這個按鈕的時候他的行為就是彈出其關聯的彈出菜單,他不會再響應其 click 槽函數,這點是需要注意的,此時這個按鈕的唯一功能就是單擊之后,彈出菜單。

Qt中托盤程序的實現

在Qt中實現托盤程序也比較容易,Qt中的托盤程序主要是通過 QSystemTrayIcon 以及其關聯的上下文菜單對象來實現的,具體代碼如下:

void MainWindow::initTraySystem(){
        //初始化托盤圖標對象
        this->trayIcon = new QSystemTrayIcon( this );
        //設定托盤圖標
        this->trayIcon->setIcon( QIcon( QPixmap( ":/images/title/icon_16.ico" ) ) );
        //設置提示文字
        this->trayIcon->setToolTip(QString(WINDOW_TITLE));
        //讓托盤圖標顯示在系統托盤上
        this->trayIcon->show();
        //連接信號與槽,實現單擊圖標恢復窗口的功能,槽是自定義的槽函數TrayIconAction
        connect( this->trayIcon, SIGNAL( activated( QSystemTrayIcon::ActivationReason ) ), this, SLOT( TrayIconAction( QSystemTrayIcon::ActivationReason ) ) );
        //初始化托盤菜單及功能,這里定義一個菜單,並定義各個菜單項
        this->trayMenu = new QMenu(this);//初始化菜單
        this->trayMenu->setObjectName("trayMenu");
        this->trayActionOpen = new QAction(this);//打開主窗口菜單
        this->trayActionOpen->setText( "主窗口" );
        connect(this->trayActionOpen, SIGNAL(triggered()), this, SLOT(showNormal()));//菜單中的顯示窗口,單擊顯示窗口
        this->trayActionquit = new QAction(this);//退出菜單
        this->trayActionquit->setText( "退出" );
        connect(this->trayActionquit, SIGNAL( triggered()), qApp, SLOT(quit()));// 菜單中的退出程序,單擊退出
        this->trayActionAbout = new QAction(this);//關於
        this->trayActionAbout->setText("關於");
        connect(this->trayActionAbout, SIGNAL( triggered()), this, SLOT(TriggerAbout()));// 彈出關於窗口

        //將定義好的菜單與托盤圖標關聯起來
        this->trayIcon->setContextMenu(this->trayMenu);
        this->trayMenu->addAction(this->trayActionOpen);
        this->trayMenu->addAction(this->trayActionAbout);
        this->trayMenu->addAction(this->trayActionquit);
        //為菜單設置樣式
        QFile file(":/qss/traymenu.qss");
        file.open(QFile::ReadOnly);
        QTextStream filetext(&file);
        QString stylesheet = filetext.readAll();
        this->trayMenu->setStyleSheet(stylesheet);
        file.close();
}

這里還要注意一點,由於Qt程序中,當所有的窗口都關閉之后,程序就退出了,但是我們希望窗口都關閉之后,程序仍然還在運行,進程是不能退出的,因為托盤圖標還在,這個時候就需要在Qt程序的main函數中,設置一下如下:

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    app.setQuitOnLastWindowClosed(false);
    .... 其他代碼省略 ....
}

Qt單進程的實現

我們希望在已經有一個進程打開的情況下,用戶再雙擊打開程序直接觸發之前打開的程序窗口,而不是同時打開多個程序,就像目前這個程序,如果用戶已經有一個進程最小化到了任務托盤中,當用戶再次打開程序的時候,直接將當前運行在任務托盤的程序觸發其顯示主窗口即可。要實現單進程,就必須有一種方案,能在進程啟動的時候標識一個全局數據,在進程退出之后自動取消標識。基於共享內存、文件鎖等方式的實現不是很完美,總會有一些問題。我們這里使用 QLocalServer 的方式來實現,實現代碼如下:

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    //MainWindow w;
    /*
     * MainWindow的定義不能放在這里,如果已經有一個實例在運行的情況下,這里勢必會進入if分支
     * 然后調用 return -1 我們預期的情況下當前這個進程應該會退出,但是實際實驗中發現,windows 的任務管理器中
     * 會多出一個進程出來,在已經運行一個客戶端的情況下,后面的每雙擊一下程序,任務管理器都會多出一個進程
     * 很奇怪,通過日志打印這里也確實是進入了if分支,並且確實是return -1 也就是這個main函數已經退出了
     * 但是進程就在任務管理器里面,並且沒有任何界面(都沒有走到下面的w.show()不會有窗口顯示)
     */
    //初始化一個LocalServer
    LocalServer server;
    if(!server.init(LOCAL_SERVER_NAME)){
        // 初使化Server失敗, 說明已經有一個在運行了,通過客戶端連接這個已經運行的Server
        // 並給他發個消息讓已經運行的那個進程顯示主窗口,自己則退出
        LocalClient::ConnectSendMessage(LOCAL_SERVER_NAME,ACTIVE_MESSAGE);
        qDebug()<<"localserver init false exit -1"<<endl;
        a.quit();
        return -1;
    }

    //初始化數據
    if(!DbDataManager::Init()){
        qDebug()<<"DbDataManager::Init() false exit -1"<<endl;
        return -1;
    }

    /*
     * 這個定義放在這里就不會有上面描述的后打開的進程不退出的問題,不知道為什么在上面那種情況下
     * main函數都return了進程卻不退出。以為是MainWindow中的構造函數中有初始化任務托盤可能跟任務托盤有關系
     * 但是注釋掉初始化任務托盤的相關函數之后還是一樣的情況,具體原因還不清楚
     */
    MainWindow w;

    //LocalServer 初始化成功,當server收到消息之后用一個槽函數處理
    //收到激活消息之后顯示主窗口
    QObject::connect(&server, &LocalServer::newMessage, [&](const QString &message){
        if(message == ACTIVE_MESSAGE){
            qDebug()<<"recv active message show normal window"<<endl;
            w.showNormal();
        }
    });

    //所有窗口都關閉之后不退出程序,不設置的話如果關閉主窗口之后,在任務托盤上打開"關於"窗口之后,關閉"關於"窗口
    //會導致進程退出(可能是所有可見窗口都關閉了所以進程自動退出了)
    a.setQuitOnLastWindowClosed(false);
    //根據命令行參數來決定程序啟動的時候是否顯示主窗口,還是直接最小化到任務托盤
    //一般如果程序是隨系統自啟動的情況下,讓他直接最小化到任務托盤
    //如果是用戶自己雙擊啟動的情況,就顯示主窗口
    //判斷程序是隨系統自啟動還是用戶雙擊啟動的區別,就是有沒有命令行參數
    //用戶雙擊啟動是不會有命令行參數的
    bool showMainForm = true;
    if(argc >= 2){
        QString twoParam = argv[1];
        if(twoParam==CMD_PARAM_AUTO_RUN){
            showMainForm = false;
        }
    }
    if(showMainForm){
        w.show();
    }
    return a.exec();
}

上面的代碼中 LocalServer,LocalClient 是我們基於 QLocalServer,QLocalSocket 包裝的本地服務和客戶端。客戶端的主要代碼如下:

//localclient.cpp
void LocalClient::ConnectSendMessage(QString serverName,QString message){
    QLocalSocket ls;
    ls.connectToServer(serverName);
    if (ls.waitForConnected()){
        QTextStream ts(&ls);
        ts << message;
        ts.flush();
        ls.waitForBytesWritten();
    }
}

服務端的主要代碼如下:

//localserver.cpp
LocalServer::LocalServer(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    m_server = 0;
}

LocalServer::~LocalServer()
{
    if (m_server)
    {
        delete m_server;
    }
}

bool LocalServer::init(const QString & servername)
{
    // 如果已經有一個實例在運行了就返回0
    if (isServerRun(servername)) {
        return false;
    }
    m_server = new QLocalServer;
    // 先移除原來存在的,如果不移除那么如果
    // servername已經存在就會listen失敗
    QLocalServer::removeServer(servername);
    // 進行監聽
    m_server->listen(servername);
    connect(m_server, SIGNAL(newConnection()), this, SLOT(newConnection()));
    return true;
}

// 有新的連接來了
void LocalServer::newConnection()
{
    QLocalSocket *newsocket = m_server->nextPendingConnection();
    connect(newsocket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readyRead()));
}

// 可以讀數據了
void LocalServer::readyRead()
{
    // 取得是哪個localsocket可以讀數據了
    QLocalSocket *local = static_cast<QLocalSocket *>(sender());
    if (!local)
        return;
    QTextStream in(local);
    QString     readMsg;
    // 讀出數據
    readMsg = in.readAll();
    // 發送收到數據信號
    emit newMessage(readMsg);
}

// 判斷是否有一個同名的服務器在運行
bool LocalServer::isServerRun(const QString & servername)
{
    // 用一個localsocket去連一下,如果能連上就說明
    // 有一個在運行了
    QLocalSocket ls;
    ls.connectToServer(servername);
    if (ls.waitForConnected(1000)){
        // 說明已經在運行了
        ls.disconnectFromServer();
        ls.close();
        return true;
    }
    return false;
}

這樣就通過 QLocalServer 和 QLocalSocket 實現了單進程,實際上這里的服務端並沒有監聽一個端口,在windows的實現中是通過命名管道的,這個管道在我們程序啟動之后被打開,在進程退出之后就自動沒有了。當程序啟動的時候啟動服務端,如果另一個程序也啟動,他會發現啟動同一個名字的服務端失敗了,說明之前已經有一個服務端已經啟動了,這個時候他只需要以客戶端的方式連接之前啟動的服務端,給他發一個消息,那個服務端收到消息之后顯示其主窗口即可。

Qt寫注冊表實現自啟動

我們通過在注冊表項中添加項目來實現程序的自啟動,在Qt中寫注冊表是很簡單的,主要代碼如下:

//開機自啟動注冊表鍵
#define REG_RUN "HKEY_CURRENT_USER\\Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Run"

//設置程序開機自啟動
void Tools::setAutoRunning(bool is_auto_start)
{
    QString application_name = QApplication::applicationName();
    QSettings *settings = new QSettings(REG_RUN, QSettings::NativeFormat);
    if(is_auto_start)
    {
        //程序執行文件的路徑 F:\\xxx\\xxx\zz.exe
        QString application_path = QApplication::applicationFilePath();
        application_path += " " ;
        //加上命令行參數  F:\\xxx\\xxx\zz.exe autorun
        application_path += CMD_PARAM_AUTO_RUN;
        settings->setValue(application_name, application_path.replace("/", "\\"));
    }
    else
    {
        settings->remove(application_name);
    }
    delete settings;
}

效果是這樣:

在線程中請求http或者https資源

我們需要通過網絡去請求json數據,以及下載壁紙圖片,在Qt中是通過 QNetworkAccessManager 來實現的,線程的功能代碼如下:

//定時任務讀取json數據,並從解析出的json數據中獲取要下載的圖片url
//進一步下載圖片,這里面刪除了一些無關的代碼,保留了關鍵的代碼
void DownloadThread::run(){
    QNetworkAccessManager* manager = new QNetworkAccessManager();
    while(true){
        QThread::sleep(TIME_INTERVAL_MINS*60);//secs
//輸出當前Qt支持的ssl版本情況 //qDebug()<<"QSslSocket="<<QSslSocket::sslLibraryBuildVersionString();
//輸出當前Qt是否支持ssl,如果支持這里返回true,否則返回false //qDebug() << "OpenSSL支持情況:" << QSslSocket::supportsSsl(); QEventLoop loop; QObject::connect(manager, &QNetworkAccessManager::finished, &loop, &QEventLoop::quit); //request對象 QNetworkRequest request; //設置UserAgent頭 request.setHeader(QNetworkRequest::UserAgentHeader, USER_AGENT_FIREFOX); //設置需要請求的資源url,例如 http://www.abc.com/xx.jpg request.setUrl(QUrl(BING_JSON_URL)); //調用 QNetworkAccessManager 的get函數發送http請求 QNetworkReply *reply = manager->get(request); loop.exec(); //當請求完成之后通過 QNetworkReply 的readAll()讀取響應結果 //readAll()函數返回的是一個 QByteArray 如果響應是一個文本,我們可以賦值給一個QString,比如這里是一個json文本 QString json = reply->readAll(); //刪除該reply對象 reply->deleteLater(); BingImageDataInfo info; //解析json數據,這里面通過 QJsonDocument 相關的類來解析json數據,很簡單,就不展示 parseJson() 的實現了 bool parseRes = parseJson(json,info); qDebug()<<"parse"<<endl; if(parseRes){ // added to db and mem //待下載的圖片的url路徑 QString downloadUrl = BING_DOMAIN+info.Url; //重新設置request的url request.setUrl(QUrl(downloadUrl)); //發送請求獲取圖片內容 QNetworkReply *replyDownload = manager->get(request); loop.exec(); QFile fDownload(imageFilePath); if(fDownload.open(QIODevice::WriteOnly)){ fDownload.write(replyDownload->readAll());//讀取響應結果並寫入磁盤中 fDownload.close(); } replyDownload->deleteLater(); } } } // end while true }

當在線程中使用 QNetworkAccessManager 來請求http資源的時候,有幾個問題需要注意,第一個我們的QNetworkAccessManager變量最好是定義在DownloadThread線程的run函數中,就像上面的代碼中一樣,不能定義他的構造函數中,否則當我們在主線程中實例化這個線程類DownloadThread並啟動他的時候,QNetworkAccessManager 對象由於是在DownloadThread的構造函數中初始化,而DownloadThread的構造函數實際上是在主線程中運行的,所以實際上最終 QNetworkAccessManager 對象可以認為是屬於主線程。然而我們卻在 DownloadThread::run() 中通過 connect() 函數為這個manager綁定信號槽,也就是說我們綁定信號槽的語句是在 DownloadThread 這個線程中做的,那么這里就出問題了。我們在一個線程中定義一個對象,卻在另一個線程中為這個對象綁定信號槽。所以這里我們需要將 QNetworkAccessManager 對象也定義在 DownloadThread::run() 中,這樣這個manager對象就屬於 DownloadThread線程,而不是主線程了。

另外一個問題,從上面的代碼中可以看到,我們在連接manager對象的信號槽之前,通過語句 QEventLoop loop; 定義了一個局部的事件循環,在我們的Qt程序中,主線程(也就是ui線程)會啟動一個事件循環,而我們的信號的觸發,對應的槽函數被調用,與這個事件循環是有關系的,可以認為當一個信號被觸發之后,其被放到當前事件循環的隊列中,當事件循環檢測到信號的時候,去查找該信號綁定的槽函數並執行之。如果沒有事件循環,那就不會有信號槽的運行。所以我們需要在線程 DownloadThread 中啟動一個局部的事件循環,否則manager對象的槽函數不會被觸發。這里會報錯:QNetworkAccessManager without finished signal

使用事件循環的另一個好處是可以將這里的異步轉成同步,因為在線程中我們需要同步去下載,如果是異步的話,這里不是很好跟線程結合在一起使用。當調用 loop.exec() 之后程序就阻塞在調用處,直到 manager 的 finished 信號被觸發的時候,調用之前綁定的 QEventLoop::quit 槽函數,從而退出事件循環,loop.exec() 從調用處返回,后面的語句繼續執行。這樣就達到了類似同步請求http資源的效果了。

在Qt中想要請求https:// 的資源,還要做一些別的設置,不做任何設置的情況下,請求https資源是沒有任何效果的,我們首先可以在程序中打印出  QSslSocket::sslLibraryBuildVersionString() 以及 QSslSocket::supportsSsl() 來查看當前Qt版本支持ssl的情況。如果不支持OpenSSL 那么我們去下載並安裝Windows的OpenSSL,下載界面如下:

根據自己使用的QT編譯器是32位還是64位,下載相應的安裝包。將下載的安裝包進行安裝,安裝之后,找到安裝目錄下的bin目錄中的兩個文件(libcrypto-1_1.dll 和libssl-1_1.dll),拷貝到QT編譯器目錄下即可。例如我的OpenSSL安裝在 C:\Program Files (x86)\OpenSSL-Win32\bin 將里面的兩個dll 拷貝到我的Qt的32位編譯器的目錄 D:\Qt\Qt5.14.2\5.14.2\mingw73_32\bin 下面,這兩個dll文件在最后部署程序的時候也要放到部署包中。

Qt程序的部署與發布

Qt程序在寫好之后,如何部署呢,在QtCreator中我們一般是在Debug模式下編譯調試程序,當程序寫完之后,我們切換到Release模式下,重新編譯項目,最后會在相應的Release目錄下生成一個可執行文件,但是僅僅只有一個exe文件直接雙擊肯定是運行不了的,好在Qt為我們提供了工具,獲得這個exe文件運行所依賴的其他文件。按照下面的步驟操作就可以了:

1.首先把我們編譯出來的Release最終程序拷貝到任意一個文件夾,例如下面這樣:

我這里是拷貝到 F:\bingimg\bingimg.exe  然后我們需要打開Qt提供的命令行環境,比如我的電腦上是這么打開: 開始->所有程序->Qt 5.14.2->5.14.2->MinGW 7.3.0(32-bit)->Qt 5.14.2 (MinGW 7.3.0 32-bit)  如下圖所示,不同的電腦,不同的版本安裝之后可能略有差別:

因為我的程序編譯的是32位的,所以我這里打開的是32位的命令行環境,打開Qt命令行環境之后,我們切換目錄到剛剛拷貝編譯程序的那個目錄 F:\bingimg 下面,之后運行命令 windeployqt.exe   bingimg.exe  這樣這個部署命令會自動檢測程序 bingimg.exe 所依賴的庫以及其他文件,並將其依賴的文件都拷貝到其所在的目錄  F:\bingimg 下面。然后雙擊我們的程序就可以運行了:

可以看到運行 windeployqt.exe 命令之后,后面的工作都是自動的,到命令全部執行完成,我們在查看我們的目錄  F:\bingimg 可以看到如下:

所有需要的庫文件都已經拷貝到目標程序所在的目錄,不過這里我們還需要將openssl的那兩個dll拷貝到這個目錄下,至此必應壁紙程序的編寫以及發布全部完成。


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