Qt编写气体安全管理系统17-记录清理

一、前言

记录清理功能，在数据量很小的情况下，用不上，如果数据量大了的话，长年累月存储的，那就显得极其重要了，好比视频监控中的NVR存储的视频一样，一般来说存储个60天，那超过60天怎办呢，擦除早期的数据用来存储最近的数据即可。在这个气体安全管理系统中，数据量长年累月也是很大的，一般来说一个节点默认每分钟存储一个数据，如果100个节点（这个应该是保守的数量，据说应用的好多个现场有500个左右的节点，至于如何突破的modbus255个节点的限制，后面的文章会单独讲解），一天下来就是1006024=144000，100天都1440万条数据了，千万级别，这个如果不做早期数据的清理的话，慢慢下去各种性能影响会越来越突出，要么加大存储间隔，要么设定只保存最近的多少条记录，这几个参数都是可以调节的，存储间隔在探测器设置中进行设置，每个探测器节点都可以设置不同的存储间隔；保留最大的记录数在系统设置中设置，默认100W条，超过的会定时清理早期数据。

为此特定封装了一个类DbCleanThread专门用来清理数据和文件夹，为什么还有个清理文件夹的功能呢，这也是现实中需求来的，比如有时候存储一些图片和视频文件等，如果存储器容量不够大，尤其是嵌入式linux，板子上一般存储器不会很大，目前8G居多，随着时间的推移，文件数量会越来越多，本身存储的剩余容量会越来越小，这也需要定期清理早期的文件，保证在现有容量允许的情况下，循环存储文件，编写这个类尽量做成了通用的类，考虑了很多个参数，比如可以设定条件字段、排序字段、清理的间隔、文件夹路径、最大大小等。

皮肤开源：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo
文件名称：styledemo

体验地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetExe https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetExe
文件名称：bin_sams.zip

二、功能特点

采集数据端口，支持串口端口+网络端口，串口支持自由设置串口号+波特率，网络支持自由设置IP地址+通讯端口，每个端口支持采集周期，默认1秒钟一个地址，支持设置通讯超时次数，默认3次，支持最大重连时间，用于重新读取离线的设备。
控制器信息，能够添加控制器名称，选择控制器地址+控制器型号，设置该控制器下面的探测器数量。
探测器信息，能够添加位号，可自由选择探测器型号，气体种类，气体符号，高报值，低报值，缓冲值，清零值，是否启用，报警声音，背景地图，存储周期，数值换算小数点位数，报警延时时间，报警的类型（HH,LL,HL）等。
控制器型号+探测器型号+气体种类+气体符号，均可自由配置。
地图支持导入和删除，所有的探测器对应地图位置可自由拖动保存。
端口信息+控制器信息+探测器信息，支持导入导出+导出到excel+打印。
运行记录+报警记录+用户记录，支持多条件组合查询，比如时间段+控制器+探测器等，所有记录支持导出到excel+打印。
导出到excel的记录支持所有excel+wps等表格文件版本，不依赖excel等软件。
可删除指定时间范围内的数据，支持自动清理早期数据，设置最大保存记录数。
支持报警短信转发，支持多个接收手机号码，可设定发送间隔，比如即时发送或者6个小时发送一次所有的报警信息，短信内容过长，自动拆分多条短信。
支持报警邮件转发，支持多个接收邮箱，可设定发送间隔，比如即时发送或者6个小时发送一次所有的报警信息，支持附件发送。
高报颜色+低报颜色+正常颜色+0值颜色+曲线背景+曲线颜色等，都可以自由选择。
提供开关设置开机运行+报警声音+自动登录+记住密码等。
报警声音可设置播放次数，界面提供17种皮肤文件选择。
支持云端数据同步，可设置云端数据库的信息，比如数据库名称，用户名+密码等。
支持网络转发和网络接收，网络接收开启后，软件从udp接收数据进行解析。网络转发支持多个目标IP，这样就实现了本地采集的软件，自由将数据转到客户端，随时查看探测器数据。
自动记住用户最后停留的界面+其他信息，重启后自动应用。
报警自动切换到对应的地图，探测器按钮闪烁。
双击探测器图标，可以进行回控。
支持用户权限管理，管理员+操作员两大类，用户登录+用户退出，可以记住密码和自动登录，超过三次报错提示并关闭程序。
支持四种监控模式，设备面板监控+地图监控+表格数据监控+曲线数据监控，可自由切换，四种同步应用。
支持报警继电器联动，一个位号可以跨串口联动多个模块和继电器号，支持多对多。
本地数据存储支持sqlite+mysql，支持远程数据同步到云端数据库。自动重连。
本地设备采集到的数据实时上传到云端，以便手机APP或者web等其他方式提取。
支持两种数据源，一种是串口和网络通过协议采集设备数据，一种是数据库采集。数据库采集模式可以作为通用的系统使用。
自带设备模拟工具，支持16个设备数据模拟，同时还带数据库数据模拟，以便在没有设备的时候测试数据。
默认通信协议采用modbus协议，后期增加mqtt等物联网协议的支持，做成通用系统。
支持所有windows操作系统+linux操作系统和其他操作系统。

三、效果图

四、核心代码

#pragma execution_character_set("utf-8")
#include "dbcleanthread.h"

QScopedPointer<DbCleanThread> DbCleanThread::self;
DbCleanThread *DbCleanThread::Instance()
{
    if (self.isNull()) {
        static QMutex mutex;
        QMutexLocker locker(&mutex);
        if (self.isNull()) {
            self.reset(new DbCleanThread);
        }
    }

    return self.data();
}

DbCleanThread::DbCleanThread(QObject *parent) : QThread(parent)
{
    stopped = false;
    isBusy = false;
    lastTime = QDateTime::currentDateTime();

    tableName = "DeviceLog";
    countName = "*";
    whereColumnName = "SaveTime";
    orderSql = "SaveTime asc";
    maxCount = 100000;
    interval = 30 * 60;

    dirPath = "";
    dirFileFilter = QStringList("*.jpg");
    dirMaxSize = 1024;

    dbType = DbType_MySql;
    connName = "qt_sql_default_connection";
    hostName = "127.0.0.1";
    port = 3306;
    dbName = "db_mysql";
    userName = "root";
    userPwd = "root";
}

DbCleanThread::~DbCleanThread()
{
    this->stop();
    this->wait();
}

void DbCleanThread::run()
{
    //在这里打开数据库,Qt5.10以后增加了安全性,不能用主线程创建的数据库连接
    QSqlDatabase dbConn;
    if (dbType == DbType_Sqlite) {
        dbConn = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE", connName);
        dbConn.setDatabaseName(dbName);
    } else if (dbType == DbType_MySql) {
        dbConn = QSqlDatabase::addDatabase("QMYSQL", connName);
        dbConn.setConnectOptions("MYSQL_OPT_RECONNECT=1;MYSQL_OPT_CONNECT_TIMEOUT=1;MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT=1;MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT=1");
        dbConn.setHostName(hostName);
        dbConn.setPort(port);
        dbConn.setDatabaseName(dbName);
        dbConn.setUserName(userName);
        dbConn.setPassword(userPwd);
    }

    //数据库打开失败则不用处理
    if (!dbConn.open()) {
        qDebug() << this->objectName() << dbConn.lastError();
        return;
    }

    while (!stopped) {
        //定时执行一次校验时间是否到了该清理的时候
        QDateTime now = QDateTime::currentDateTime();
        if (lastTime.secsTo(now) >= interval) {
            if (isBusy) {
                qDebug() << this->objectName() << "DbCleanThread isBusy";
                lastTime = now;
                continue;
            }

            isBusy = true;
            clean();
            isBusy = false;
            lastTime = now;
            msleep(1);
        }

        msleep(100);
    }

    stopped = false;
}

void DbCleanThread::setTableName(const QString &tableName)
{
    this->tableName = tableName;
}

void DbCleanThread::setWhereColumnName(const QString &whereColumnName)
{
    this->whereColumnName = whereColumnName;
}

void DbCleanThread::setOrderSql(const QString &orderSql)
{
    this->orderSql = orderSql;
}

void DbCleanThread::setMaxCount(int maxCount)
{
    this->maxCount = maxCount;
}

void DbCleanThread::setInterval(int interval)
{
    this->interval = interval;
}

void DbCleanThread::setPar(const QString &tableName, const QString &countName,
                           const QString &whereColumnName, const QString &orderSql,
                           int maxCount, int interval)
{
    this->tableName = tableName;
    this->countName = countName;
    this->whereColumnName = whereColumnName;
    this->orderSql = orderSql;
    this->maxCount = maxCount;
    this->interval = interval;
}

void DbCleanThread::setDirPath(const QString &dirPath)
{
    this->dirPath = dirPath;
}

void DbCleanThread::setDirFileFilter(const QStringList &dirFileFilter)
{
    this->dirFileFilter = dirFileFilter;
}

void DbCleanThread::setDirMaxSize(int dirMaxSize)
{
    this->dirMaxSize = dirMaxSize;
}

void DbCleanThread::setConnInfo(DbCleanThread::DbType dbType, const QString &connName, const QString &hostName, int port,
                                const QString &dbName, const QString &userName, const QString &userPwd)
{
    this->dbType = dbType;
    this->connName = connName;
    this->hostName = hostName;
    this->port = port;
    this->dbName = dbName;
    this->userName = userName;
    this->userPwd = userPwd;
}

void DbCleanThread::deleteDirectory(const QString &path)
{
    QDir dir(path);
    if (!dir.exists()) {
        return;
    }

    dir.setFilter(QDir::AllEntries | QDir::NoDotAndDotDot);
    QFileInfoList fileList = dir.entryInfoList();

    foreach (QFileInfo fi, fileList) {
        if (fi.isFile()) {
            fi.dir().remove(fi.fileName());
        } else {
            deleteDirectory(fi.absoluteFilePath());
            dir.rmdir(fi.absoluteFilePath());
        }
    }
}

void DbCleanThread::stop()
{
    stopped = true;
}

void DbCleanThread::clean()
{
    //首先查找总记录数,如果总记录数超过限制,则将超出的部分按照字段排序进行删除
    QString sql = QString("select count(%1) from %2").arg(countName).arg(tableName);
    QSqlQuery query(QSqlDatabase::database(connName));
    query.exec(sql);
    query.next();

    int count = query.value(0).toInt();
    int cleanCount = (count - maxCount);
    if (cleanCount >= 100) {
        QDateTime dtStart = QDateTime::currentDateTime();

        //每次最大清理1000条数据
        cleanCount = cleanCount > 1000 ? 1000 : cleanCount;

        //将要删除的数据指定字段集合查询出来
        query.clear();
        sql = QString("select %2 from %1 order by %3 limit %4").arg(tableName).arg(whereColumnName).arg(orderSql).arg(cleanCount);
        query.exec(sql);

        QStringList list;
        while(query.next()) {
            list << query.value(0).toString();
        }

        //删除数据
        query.clear();
        sql = QString("delete from %1 where %2 in(%3)").arg(tableName).arg(whereColumnName).arg(list.join(","));
        bool ok = query.exec(sql);

        QDateTime dtEnd = QDateTime::currentDateTime();
        double msec = dtStart.msecsTo(dtEnd);
        emit cleanFinsh(ok, cleanCount, msec);
    }

    //自动清理文件夹
    if (!dirPath.isEmpty()) {
        //找出该文件夹下的所有文件夹
        QDir dir(dirPath);
        if (!dir.exists()) {
            return;
        }

        //按照目录查找,过滤文件夹,按照文件名称排序
        dir.setFilter(QDir::Dirs | QDir::NoSymLinks | QDir::NoDotAndDotDot);
        dir.setSorting(QDir::Name);
        QStringList list = dir.entryList();

        //遍历所有目录,对所有文件大小相加得到总大小,文件就在文件夹下,不会再有子目录
        qint64 size = 0;
        foreach (QString path, list) {
            QDir d(dirPath + "/" + path);
            QFileInfoList infos = d.entryInfoList(dirFileFilter);
            foreach (QFileInfo info, infos) {
                size += info.size();
            }

            //转化成MB,超过预定大小自动删除第一个文件夹,跳出循环无需继续判断
            int sizeMB = size / (1024 * 1024);
            if (sizeMB >= dirMaxSize) {
                //删除该目录下的所有文件
                QString firstDir = dirPath + "/" + list.at(0);
                QDir dir(firstDir);
                dir.setFilter(QDir::AllEntries | QDir::NoDotAndDotDot);
                QStringList list = dir.entryList();
                foreach (QString file, list) {
                    dir.remove(file);
                    qDebug() << "remove file" << firstDir << file;
                }

                //删除文件夹本身
                dir.rmdir(firstDir);
                qDebug() << "remove dir" << firstDir;

                emit cleanDir(firstDir);
                break;
            }
        }
    }
}