基于Linux QT技术的远程监控GUI设计.pdf

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1、 234 2009 年第 12 期，第 42 卷 通 信 技 术 Vol.42，No.12,2009 总第 216 期 Communications Technology No.216,Totally 基于 Linux QT 技术的远程监控 GUI 设计 陈周国，王胜银，付国晴，邓 赟（现代通信国家重点实验室，四川 成都 610041）【摘 要】【摘 要】主要介绍在 linux 系统下实现对远程网络服务器的监控管理功能，使监控管理系统与服务器应用系统能够相互独立，提高监控配置系统的通用性。监控管理 GUI 系统基于 linux 平台下 QT 技术实现，QT 是跨平台的软件开发环境，其设计的工程

2、可以在多种操作系统中直接使用，极大地提高了软件的通用性和便利性，通过本工程实施，监控管理系统完全满足实际需求，对工程设计具有一定的参考意义。【关键词】【关键词】GUI 图形用户界面；嵌入式操作系统；QT；传输控制协议【中图分类号】【中图分类号】TP311 【文献标识码】【文献标识码】A 【文章编号】【文章编号】1002-0802(2009)12-0234-03 Implementation of Remote Monitoring and Controlling GUI Application Implementation of Remote Monitoring and Controllin

3、g GUI Application Based on Linux QT Based on Linux QT CHEN Zhou-guo,WANG Sheng-yin,FU Guo-qing，DENG Yun（State Key Laboratory for Modern Communications,Chengdu Sichuan 610041,China）【Abstract】【Abstract】This article describes the implementation of remote monitoring and controlling GUI application.The G

4、UI application is completely independent of the server system being monitored and controlled.This GUI application could serve as a reference for other system designs based on Linux QT or Linux TCP/IP.【Key words】【Key words】GUI；Linux；QT；TCP/IP 0 引言 Linux 操作系统以其优良的高性能，多用户，强大的网络功能等优点；在工业控制、嵌入式应用等领域得到了越来

5、越广泛的应用。基于 Linux 平台的远程网络监控 GUI（Graphical User Interface Applications）为用户提供被监控系统的可视化远程监测与控制、诊断与维护，其在工业自动化及设备自动化方面具有一定的现实意义。本文主要讲述一种在 Linux 平台下的远程网络监控系统的原理以及利用 QT、TCP/IP 等技术的 GUI 实现。1 linux 下的 QT 技术1 Qt 是挪威的一家软件公司 Trolltech 的产品。Qt 是一个多平台的 C+图形用户界面应用程序框架，它提供给开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt 是完全面向对象，很容易进行扩展，并且允

6、许真正的组件编程。1.1 QT 信号与槽的通信机制 1.1 QT 信号与槽的通信机制 信号和槽（Signal&slot）机制是 QT 独创的一种强有力的通信机制，用于进程内部对象之间的通信。该机制是类型完全安全的，支持任意数量和类型的参数，信号（Signal）在特定事件发生时就会发出，槽（Slot）是普通的成员函数，用 Connect()函数把插槽和信号连接起来。信号和槽可以一对一，一对多，多对一。信号使用非常灵活，当信号发出后，立即执行与之连接的槽，不相关的组件并不知道该信号代表什么，从而实现真正的信息封装。发出信号的对象和处理信号的对象不关心彼此的细节，有利于模块化编程；提高应用代码的可重

7、用性和可移植性。1.2 QT 设计器1.2 QT 设计器22 QT 设计器是一个用 QT 编写的可视化界面设计工具和代码编辑器。QT 应用程序可以完全用源代码编写，也可以使用QT 设计器来加快开发。用 QT 设计器设计一个窗体是个简单的过程。通过点击一个工具箱按钮即可加入一个想要的窗口部件，部件的属性可以通过属性编辑器修改。部件的精确位置和大小并不重要，通过布局可将各个部件及完成后的窗体调整窗口大小来适应最终用户的喜好。收稿日期收稿日期：2009-02-26 作者简介：作者简介：陈周国（1980-），男，硕士，主要研究方向为卫星通信系统研究，嵌入式系统开发；王胜银（1980-），女，工程师，硕

8、士，主要研究方向为卫星地面应用系统，嵌入式软件系统；付国晴（1974-），男，工程师，硕士，主要研究方向为卫星导航、定位，软件系统；邓 赟（1983-）女，学士，主要研究方向为智能卡 COS 系统。万方数据 235 2 Linux 下的 Socket 网络编程3-4 Linux 系统是通过提供套接字(socket)来进行网络编程的。网络编程通过 socket 和其它 API 函数的调用,返回一个通讯的文件描述符。QT 本身也提供了一种类似与 linux 中的Socket 编程方式。我们可以通过向描述符读写操作实现网络之间的数据交流。图 1 为 socket 编程原理框图。recv()close

9、()图 1 SOCKET 网络通信原理 通过 socket 接口可方便的实现 TCP、UDP 传输协议完成数据的网络传输。QT 的网络编程为我们提供了 QSocket 及QSocketDevice 类用于网络数据的传输。其 QSocketDevice 类可实现 TCP、UDP 及其它底层网络开发技术；QSocket 类更多的是针对顶层 TCP 技术。同时，如果你习惯 linux 下的 BSD socket 编程的话，也可以直接用其进行编程实现网络数据的传输。从网络上收发数据后，将数据送入 QT 实现的 GUI 进程中完成网络功能；这也充分说明了 QT 的兼容性与扩展性。从实际效果看，利用 TC

10、P 与 UDP 协议实现的网络通信，从效率上看基本上是一样的（在局域网内）；但从实现的复杂度上讲，用 TCP 实现的服务器及客户端都远比用 UDP 复杂。因为使用 TCP 进行通信的情况下，必须对网络连接异常情况进行有效的处理，防止程序进入错误状态。3 GUI 系统原理5 本监控系统通过网络与远端被监控系统建立连接、收发数据，进行通信协议的解释，分析诊断被监控系统的工况，并进行相应的控制操作；达到对被监控系统的远程监测与控制，实现被监控系统的无人值守，既提高了工业控制的自动化也节省了人力、物力与财力。本系统由通用计算机（或嵌入式计算机）和配套的监控软件组成。监控软件由监控主界面、消息队列、网络

11、模块、协议处理、数据库等几个模块组成。监控主界面是监控系统的主体，所有的状态显示与命令收发都从该界面进行操作。数据库子模块用于实现对日志等相关信息进行记录，方便问题的查找。网络模块实现数据的网络传输。协议处理是自定义的一组特殊协议，针对不同的应用系统，该协议需做相应的修改。主要是完成与被监控系统间通信协议的解释处理。图 2 为系统的原理框图。图 2 系统原理 4 系统实现1-3 本系统将 GUI 与非 GUI 程序设计实现分开，通过事件机制实现 GUI 与非 GUI 进程间的通信。如图 3 所示。图 3 GUI 进程与非 GUI 进程通信原理 GUIGUI 界面设计：界面设计：通过 QT 设计

12、器，将所要用到的菜单、窗口进行设计实现。Qt 设计器支持一种基于工程的程序设计方法。首先创建一个工程（.pro 后缀的文件），有了该工程文件就可以用利用 QT 提供的工具 qmake 来生成 makefiles 用于编译链接。菜单、窗体设计被保存成 XML 格式的.ui 文件并且被uic(用户界面编译器)转换成为 C头文件和源文件。利用 QT 设计器完成的菜单、窗体设计只是个界面架构。其完成的特定功能还需要编程实现。在窗体的.ui 文件中，开发人员可以通过增加新的功能函数实现其特有的功能。GUIGUI 进程与非进程与非 GUIGUI 进程间的通信实现进程间的通信实现66：整个 GUI 系统只有

13、一个GUI进程作为主进程，其他非GUI进程通过QThread在 GUI 进程中创建新的子进程实现相应的功能。该子进程的万方数据 236 实现如下所示：class Thread:public QThread public:Thread();void run();void stop();private:volatile bool stopped;Thread:Thread()stopped =false;通过实现该类的 run()函数达到实现特定功能的子进程；变量 stopped 作为对子进程的停止控制标示；stop()函数作为该子进程的停止函数。其定义如下所示：void Thread:stop(

14、)stopped=true;void Thread:run()while(!stopped);stopped=false;cerr type()=65432)myEvent*ce=(myEvent*)e;newnum=ce-num();程序编译运行：程序编译运行：将编辑好的程序代码存盘后，你可以利用 QT 自带的工具 qmake 生成与系统相关的 makefile 文件。如下所示：qmake xxx.pro 生成 makefile 后，就可以用 make 工具对程序进行编译。如果在 window 系统下，你安装了 VC，也可以用 nmake 在window 系统下进行编译。当然，你也可以通过下

15、面的命令，直接生成 VC 的工程在 VC 环境下编译你的代码。qmake-tp vc xxx.pro 软件国际化问题软件国际化问题22：QT 作为国际通用的 GUI 开发库，其国际化工作做得相当的完善，为提供了完备的国际化工具。在进行软件开发的过程中，应尽量使用通用的编程语言来进行描述，待软件开发完成后，再根据软件所适用的用户群进行软件的国际化工作。如果想让代码适应多种语言，必须做两件事：确认每个用户可见的字符串都是通过 tr()进行表述的；在程序启动开始，加载译文（translation）.qm 文件。tr()函数是 QObject 定义的静态函数，并可在每一个Q_OBJECT 宏定义的子类

16、下加载（overridden）。当在 QObject子类里编写代码时，可以随意的使用 tr()函数。如果字符翻译是有效的话，tr()函数将返回翻译后的字符；否则，返回原字符。tr()函数调用的通用模式如下：Context:tr(sourceText,comment)翻译含有 tr()函数调用的 QT 工程有以下三个步骤：运行 lupdate，从工程源代码里提取所有用户可见字符串；利用 linguist 翻译工程字符串；运行 lrelease，生成可被 QTranslator 类加载的二进制文件（.qm）。步骤和是工程设计人员进行操作的工作，而步骤则由翻译人员控制。这三个步骤贯穿于整个工程开发周

17、期以及生命周期中。5 结语 本系统基本满足系统实际使用要求，在运行过程中保持了较好的稳定性及易用性，为远程监控提供了有效的管理工具。随着工业控制及嵌入式系统设计中Linux系统广泛使用，在该系统下的 GUI 开发技术也将越来越多的受到用户青睐。参考文献 参考文献 1 Blanchette J.Mark Summerfield C+GUI Programming with Qt3M.USA:Prentice Hall PTR，2004.2 Trolltech.Online Reference Documentation.2008-05.http:/ 贾明，严世贤.Linux 下的 C 编程M.北

18、京:人民邮电出版社，2001 4 Andrew S.Tanenbaum.计算机网络M.北京:清华大学出版社，2001:402-419.5 张鹏，张水平，安红征.基于 UDP 与串口通信的训练台监控系统J.通信技术，2008，41(04):159-161.6 罗鸿彦，薛质.Linux 下缓冲区溢出的分析与利用J.信息安全与通信保密，2008(08):133-135.万方数据基于Linux QT技术的远程监控GUI设计基于Linux QT技术的远程监控GUI设计作者：陈周国，王胜银，付国晴，邓赞作者单位：现代通信国家重点实验室,四川,成都,610041刊名：通信技术英文刊名：COMMUNICATI

19、ONS TECHNOLOGY年，卷(期)：2009,42(12)被引用次数：1次 参考文献(6条)参考文献(6条)1.罗鸿彦;薛质 Linux下缓冲区溢出的分析与利用期刊论文-信息安全与通信保密 2008(08)2.张鹏;张水平;安红征 基于UDP与串口通信的训练台监控系统期刊论文-通信技术 2008(04)3.Andrew S Tanenbaum.计算机网络 20014.贾明;严世贤 Linux下的C编程 20015.Trolltech Online Reference Documentation 20086.Blanchette J Mark Summerfield C+GUI Programming with Qt3 2004 引证文献(1条)引证文献(1条)1.郭祖龙.张海波.董超 基于LINUX的大学生成长信息管理系统设计与实现期刊论文-软件导刊 2010(8)本文链接：http:/