Розробка системи автоматизованого мережевого розподілення навчального матеріалу

2. Клас QDir. Перегляд вмісту директорії за допомогою QDir

Різні платформи  мають різні способи представлення  шляхів. ОС Windows містить букви дисків, наприклад: C:\Windows\System, UNIX використовує root, наприклад: /usr/bin. Для розділення імен директорій в обох випадках використовуються різні знаки. Для подання директорій в платформо-незалежній формі QT надає клас QDir.

Для цих  цілей клас надає цілий ряд статичних методів (Таблиця 1.2):

 

Таблиця 1.2

Методи	Опис
QDir::current()	повертає  шлях директорії програми
QDir::root()	повертає root – директорію
QDir::drives()	повертає  перелік списоку об'єктів класу
QDir::home()	повертає  персональну директорію користувача

 

Клас QDir не надає методів для визначення поточного каталогу програми. Але  якщо вам потрібно визначити, з якого каталогу було запущено програму, то слід скористатися методом QApplication :: applicationDirPath(), або QApplication :: applicationFilePath(), що повертає, в додаток до всього, і назву програми.

Існування директорії можна перевірити за допомогою методу exists(). Щоб переміщатися по директоріях, можна використовувати метод cd(), який приймає, як параметр, абсолютний шлях директорії, і cdUp(). Виклик cd("..") відповідає виклику методу cdUp().

Для конвертації  відносного шляху директорії в абсолютний можна викликати метод makeAbsolute ().

Для створення  директорії потрібно викликати метод  mkdir(). В разі успішного проведення цієї операції метод поверне значення true, в разі невдачі – false.

Якщо  вам потрібно перейменувати директорію, то скористайтеся методом rename(). В цей метод першим параметром потрібно передати старий шлях, а другим - новий. Якщо операція буде проведена успішно, то метод поверне true, інакше – false.

Видалення директорій проводиться методом  rmdir(), який отримує шлях, і в разі успіху повертає true, а в разі невдачі – false.

За допомогою  класу QDir можна одержати вміст вказаної директорії. При цьому допускається застосування різних фільтрів, щоб  виключити зі списку файли, які не цікавлять Вас. Для цих цілей  в класі визначено методи entryList() і entryInfoList(). Перший повертає список імен елементів (QStringList), а другий – інформаційний  список (QFileInfoList). Якщо вам потрібно дізнатися тільки кількість елементів, що знаходяться в директорії, то просто викличте метод count().

Процес  пошуку заданих файлів може бути тривалим, що може привести до "завмирання" графічного інтерфейсу програми. Тому, для подавлення цього небажаного ефекту, при кожному виклику методу скористайтеся методом QApplication :: processEvent.

 

3. Клас QFile

Клас QFile успадкований від класу QIODevice. У ньому  містяться методи для роботи з  файлами: відкриття, закриття, читання  та запису даних. Створити об'єкт можна, передавши в конструкторі рядок, що містить ім'я файлу. Можна нічого не передавати в конструкторі, а  зробити це після створення об'єкту, викликом методу setName().

В процесі  роботи з файлами іноді потрібно дізнатися, відкритий файл чи ні. Для  цього викликається метод QIODevice :: IsOpen(), який поверне true, в тому випадку, якщо файл відкритий, інакше – false. Щоб закрити  файл, потрібно викликати метод close(). Із закриттям виробиться запис всіх даних буфера. Якщо потрібно зробити  запис даних буфера в файл без  його закриття, то викликається метод QFile :: flush().

Перевірити, чи існує потрібний вам файл, можна  статичним методом QFile :: exists(). Цей  метод приймає рядок, що містить  повний чи відносний шлях до файлу. Якщо файл знайдений, то метод поверне true, в іншому випадку – false. Для проведення цієї операції існує і нестатичні метод QFile :: exists(). Методи QIODevice :: read() і QIODevice :: write() дозволяють зчитувати і записувати файли блоками.

Якщо  потрібно зчитати або записати дані за один раз, то використовують методи QIODevice :: write() і QIODevice :: readAll(). Всі дані можна зчитати в об'єкт класу QByteArray, а потім записати з нього  в інший файл.

Операція  зчитування всіх даних відразу, залежно  від розміру файлу, може зайняти  багато оперативної пам'яті, а значить, до цього слід прибігати тільки у  випадках гострої необхідності або  в тому випадку, коли файли займають мало місця. Витрата пам'яті при  зчитуванні відразу всього файлу  можна значно скоротити за тієї умови, що файл містить надлишкову інформацію. Тоді можна скористатися функціями  стиснення qCompress()  і qUncompress(), які визначені  разом з класом QByteArray. Ці функції  отримують, як аргумент, об'єкт класу QByteArray і повертають, як результат, новий об'єкт класу QByteArray.

Для видалення  файлу клас QFile містить статичний  метод remove(). В цей метод необхідно  передати рядок, що містить повний чи відносний шлях видаляємого файлу.

4. Клас QFileInfo

Завдання  цього класу полягає в наданні  інформації про властивості файла, наприклад: ім'я, розмір, час останньої  зміни, права доступу і т.д. Об'єкт  класу QFileInfo створюється передачею  в його конструктор шляху до файлу, але можна передавати і об'єкти класу QFile.

Іноді необхідно  переконатися, що досліджуваний об'єкт  є каталогом, а не файлом і навпаки. Для цієї мети існують методи  isFile() і isDir().

У тому випадку, якщо об'єкт є файлом, метод isFile() повертає значення булевого типу true, інакше – false. Якщо об'єкт є директорією, то метод isDir() повертає true, інакше – false. Крім цих методів, клас QFileInfo містить  метод isSymLink(), який повертає true, якщо об'єкт  є символічним посиланням (symbolic link або shortcut в ОС Windows).

Символьні посилання застосовуються в UNIX для  забезпечення зв'язку з файлами або  каталогами. Створюються вони за допомогою  команди "ln" з ключем "-s".

Щоб отримати шлях до файлу, потрібно скористатися методом absoluteFilePath(). Для отримання  відносного шляху до файлу слід використовувати  метод filePath(). Для отримання імені  файлу потрібно викликати метод fileName(), який повертає ім'я файлу разом  з його розширенням. Якщо потрібно тільки ім'я файлу, то слід викликати метод baseName(). Для отримання розширення використовується метод completeSuffix().

Іноді потрібно дізнатися час створення файла, час його останньої зміни або  читання. Для цього клас QFileInfo надає  методи created(), lastModified() і lastRead() відповідно. Ці методи повертають об'єкти класу QDateTime, які можна перетворити в рядок методом toString().

Атрибути  файлу дають інформацію про те, які операції можна проводити  з файлом.

Для їх отримання  в класі QFileInfо існують наступні методи (Таблиця 1.3):

Таблиця 1.3

Методи	Опис
isReadable()	повертає true, якщо із зазначеного файлу  можна читати інформацію
isWriteable()	повертає true, якщо в зазначений файл можна записувати інформацію
isHidden()	повертає true, якщо зазначений файл є  прихованим
isExecutable()	повертає true, якщо зазначений файл можна  виконувати. В ОС UNIX це визначається не на підставі розширення файлу, як в DOS і ОС Windows, а за допомогою властивостей самого файлу.

 

Метод size() класу QFileInfо повертає розмір файлу в байтах. Розмір файлів рідко відображається в байтах, частіше використовуються спеціальні буквені позначення, що повідомляють про його розміри. Наприклад, для кілобайти – це буква К, для мегабайта – М, для гігабайти – G, а для терабайта – Т.

 

5. Робота з потоками засобами QT

 

Термінологія  QT

• Клас є реєнтерабельним, якщо можна безпечно використовувати його екземпляри більш ніж з одного потоку, за умови, що не більше одного потоку мають доступ до примірника одночасно. Функція є реєнтерабельна, якщо безпечно викликати її з більш ніж одного потоку одночасно, за умови, що кожен виклик посилається на унікальні дані. Іншими словами, це означає, що користувачі цього класу / функції повинні серіалізувати всі спроби доступу до екземплярів / загальних даних засобами деякого зовнішнього механізму блокування.
• Клас є потокобезпечний, якщо безпечно використовувати його примірники із декількох потоків одночасно. Функція є потокобезпечна, якщо безпечно викликати її з більш ніж одного потоку одночасно, навіть якщо виклики посилаються на загальні дані.
1. Клас QThread

QThread основний, низькорівневий клас для підтримки  потоків в QT. QThread являє собою  один потік виконання. Згідно  кросс-платформній природі QT, QThread приховує під собою весь платформозалежний код, який потрібен для реалізації потоків на різних ОС.

Для того, щоб запустити код в потоці, використовуючи QThread, ми повинні його успадкувати і перевантажити метод QThread :: run() або, починаючи з QT 4.4., QThread::exec().

Основний  цикл обробки подій тільки один на потік, викликається він main() і запускається з QСoreApplication :: exec(). Він ще має назву  потока GUI, тому що операції, пов'язані  з графічним інтерфейсом, доступні тільки в цьому потоці. Локальний  обробник подій QThread можна запустити  не викликаючи QThread :: exec(), всередині  методу run().

Так само, як і у QCoreApplication, у QThread є методи QThread :: quit () і QThread :: exit () для зупинки циклу  обробки подій.

Цикл  обробки подій потоку доставляє події всіх об'єктаv QObject, які знаходяться в цьому потоці, це всі об'єкти, які були створені в цьому потоці або ті, які були переміщені в цей потік. Можна сказати, що потоки і QObject зв'язуються, в сенсі, що об'єкти живуть в своїх потоках. Це стосується до об'єктів, які конструюються в конструкторі об'єкта QThread.

В будь-який момент часу ми можемо дізнатися, якому  потоку належить QObject, викликавши метод QObject :: thread(). Варто звернути увагу, що всі QObject, створені до QCoreApplication – це об'єкти, які не пов'язані з потоком, іншими словами, QCoreApplication створює об'єкт QThread, який і буде головним потоком (див.рис. 1.3).

 

Рис. 1.3 - Потоки

 

Ми можемо використовувати потокобезпечний  метод QCoreApplication :: postEvent для відправки  подій для деяких об'єктів. Завдяки  цьому, ми поставимо подію в чергу  циклу обробки подій потоку, в  якому знаходиться об'єкт, тому подія  не потрапить в чергу, якщо у потоку не буде запущений цикл обробки подій.

Дуже  важливо зрозуміти, що QObject і всі  класи, спадкоємці не є потокобезпечними. Тому, ви не можете отримати доступ до QObject із декількох потоків одночасно, якщо звичайно ви не серіалізуєте доступ до внутрішніх даних об'єкта. Метод QObject :: deleteLater(), коли хочете видалити QObject з іншого потоку, який надішле повідомлення, завдяки якому видалення відбудеться  в тому потоці, якому належить об'єкт.

Більш того, QWidget і всі його спадкоємці, на ряду з іншими класами GUI не є реєнтерабельними: їх можна використовувати тільки з GUI потоків.

Можна змінити  приналежність об'єкта, викликавши QObject :: moveToThrea (),при цьому зміниться не тільки належність об'єкта, але і його нащадків. Так як QObject не потокобезпечний клас, ми повинні використовувати його лише в тому потоці, в якому він знаходиться, тому, ви можете тільки відправити об'єкт з потоку, в якому він знаходиться в інший потік, а не навпаки, з іншого потоку забрати або перемістити об'єкт . Більш того, QT зобов'язує, що б всі нащадки QObject обов'язково знаходилися в тому ж потоці, в якому знаходиться предок.

QT так  само вимагає, що б всі об'єкти, що знаходяться в потоці, були  видалені перед тим, як об'єкт  QThread, який представляє потік,  буде знищений. Це легко зробити,  якщо створювати всі об'єкти, що  знаходяться в потоці, в стеку  методу QThread :: run().

2. Класи QRunnable та QThreadPool

QRunnable –  це невеликий абстрактний клас, який можна використовувати для запуску завдання в іншому потоці в стилі «запустив і забув». Все що нам необхідно зробити, так це успадкувати QRunnable і написати реалізацію його чисто віртуального методу run().

Насправді, коли ми запускаємо об'єкт QRunnable, ми використовуємо клас QThreadPool, який управляє пулом потоків. Викликавши QThreadPool :: start(runnable) ми відправляємо QRunnable в чергу завдань QThreadPool. Як тільки потік стане доступним, QRunnable буде вилучений і запущений в цьому потоці. У всіх додатків QT є глобальний пул потоків, до якого можна отримати доступ, викликавши QThreadPool :: globalInstance(), але завжди можна створити закритий примірник QThreadPool і керувати ним явно.

Зверніть  увагу, що QRunnable не успадковується від QObject, тим самим не має вбудованих засобів для з'єднання з іншими компонентами, ви можете зробити їх самостійно, використовуючи низькорівневі  потокові примітиви (черги для зберігання результатів, захищені мютексом та ін.).

3. Метод QtConcurrent

QtConcurrent – це високорівневе API, побудоване  на базі QThreadPool, яке використовується  для реалізації розповсюджених  шаблонів паралельного обчислення: відображення, згортка, фільтрація. Так само є метод QtConcurrent :: run(), за допомогою якого можна легко  запустити функцію в іншому  потоці.

На відміну  від QThread і QRunnable, QtConcurrent не вимагає низькорівневих примітивів синхронізації. Замість  них, всі методи QtConcurrent повертають об'єкти QFuture, які можна використовувати  для запиту стану обчислення, зупинки / продовження / скасування обчислень, а так само містять результати обчислень. Клас QFutureWatcher можна використовувати  для спостереження за станом QFuture і взаємодіяти з ним за допомогою  механізму сигналів і слотів.

 

РОЗДІЛ 2

ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ РОЗРОБКИ

ТА ЇХ РІШЕННЯ

 

1. Мета розробки

 

Розроблювану систему можна поділити на три частини: сервер, клієнт та графічний клієнт. Мета кожної з частин – маніпулювання файловою системою.

Головною задачею сервера є  відстеження нових підключень клієнтів та обробка інформації, отриманої  від клієнтів.