Qt基礎009(HTTP編程和QJSON)

文章目錄

    • 軟件開發網絡架構
      • BS架構/CS架構
    • HTTP基本概念
    • QT的HTTP編程
    • JSON數據
      • 概述
      • QT生成JSON數據
      • QT解析JSON數據

軟件開發網絡架構

BS架構/CS架構

? 在計算機網絡和軟件開發中，CS架構（Client-Server Architecture，客戶端-服務器架構）和BS架構（Browser-Server Architecture，瀏覽器-服務器架構）是兩種主要的應用程序架構。

? CS架構是一種典型的兩層結構，包括客戶端和服務器兩個部分。在這種架構中，客戶端和服務器通過網絡進行通信，每部分都有明確的職責。

  1. 客戶端：

  • 用戶界面通常在客戶端呈現。

  • 可以是桌面應用程序、移動應用或專用軟件。

  • 負責向服務器發送請求，接收和處理服務器響應。

  1. 服務器：

  • 管理數據和業務邏輯。

  • 處理來自客戶端的請求，并發送回響應。

  • 通常承載在遠程系統上，如數據庫服務器、應用服務器等。

  1. 特點：

  • 需要為每種操作系統或平臺單獨開發客戶端。

  • 高效的數據處理和響應能力。

  • 在客戶端設備上占用資源（如內存和處理能力）。

BS架構(瀏覽器-服務器架構)

BS架構是一種基于Web的層或多層架構，主要通過Web瀏覽器作為客戶端訪問服務器上的應用程序。

  1. 瀏覽器（客戶端）：

  • 使用標準Web瀏覽器（如Chrome、Firefox等）作為客戶端。

  • 無需安裝額外的軟件，使用HTML、CSS和JavaScript顯示內容。

  1. 服務器：

  • 和CS架構中的服務器類似，處理業務邏輯和數據存儲。

  • 通過Web服務（如HTTP服務器）提供頁面和數據。

  1. 特點：

  • 跨平臺兼容性強，可以在任何支持Web瀏覽器的設備上運行。

  • 客戶端無需安裝專用軟件，容易維護和更新。

  • 可能依賴網絡性能，因為所有操作都在服務器上進行。

對比

  • 部署和維護：BS架構易于部署和維護，而CS架構通常需要在每個客戶端單獨安裝和更新。

  • 性能：CS架構可以更有效地利用客戶端的計算資源，適合高性能要求的應用。BS架構依賴于服務器的性能和網絡延遲。

  • 安全性：CS架構中，數據經常在客戶端和服務器之間傳輸，可能需要更復雜的安全措施。BS架構中，敏感數據主要存儲在服務器端。

  • 用戶體驗：CS架構通常能提供更豐富的用戶界面和交互功能。BS架構的用戶體驗受限于Web技術的能力。

在實際應用中，選擇哪種架構取決于具體的業務需求、目標用戶群、性能要求以及開發和維護的成本。

HTTP基本概念

HTTP（超文本傳輸協議）是一種用于分布式、協作式和超媒體信息系統的應用層協議。它是萬維網（WWW）的數據通信的基礎。了解HTTP的基本概念對于理解現代網絡通信至關重要。以下是HTTP的一些核心概念：

1. 請求和響應

HTTP是一個基于請求-響應模式的協議。客戶端（通常是Web**瀏覽器）向服務器發送一個HTTP請求，然后服務器返回一個HTTP響應。**請求包含請求的資源（如網頁），而響應包含請求的資源的內容。

  1. HTTP方法

HTTP定義了一系列的方法來表明對資源的不同操作，最常用的包括：

  • GET: 用于請求資源。

  • POST: 用于提交數據給服務器（例如，表單數據）。

  • PUT: 用于上傳文件或內容。

  • DELETE: 用于請求刪除資源。

  • HEAD: 用于獲取資源的元信息，而不是資源本身。

3. 狀態碼

服務器對請求的響應中包含一個狀態碼，它表示請求的成功或失敗，以及失敗的原因。常見的狀態碼包括：

  • 200 OK: 請求成功。

  • 404 Not Found: 請求的資源未找到。

  • 500 Internal Server Error: 服務器內部錯誤。

  • 301 Moved Permanently: 請求的資源已永久移動到新位置。

4. URL**（統一資源定位符）**

URL是Web上資源的地址。它指定了資源的位置以及用于訪問資源的協議（例如，http://）。

  1. HTTP頭

HTTP請求和響應包含頭部信息，這些信息包括元數據，如內容類型、內容長度、服務器信息、客戶端信息等。例如， Content-Type 頭部指示響應中的媒體類型（如text/html，application/json）。

6. 無狀態協議

HTTP是一個無狀態協議，這意味著服務器不會保留任何請求的數據（狀態）。然而，通過使用如Cookies這樣的機制，可以在多個請求之間維持狀態。

7. **安全性（**HTTPS）

HTTPS是HTTP的安全版本，它在HTTP和TCP層之間增加了一個加密層（通常是SSL/TLS）。這提供了數據傳輸的加密和更好的安全性。

8. RESTful API

RESTful是一種使用HTTP協議的Web服務設計風格，它利用HTTP的方法來實現API的不同操作。在

RESTful架構中，每個URL代表一個資源，并使用HTTP的方法（如GET, POST）來處理這些資源。

9. Session和Cookies

由于HTTP本身是無狀態的，Cookies和會話（Session）被用來在多個請求之間存儲用戶數據，從而為用戶提供連貫的體驗。

這些概念構成了HTTP的基礎，是理解和使用HTTP協議的關鍵。每個概念都有它的具體細節和使用場景，了解這些有助于更好地在網絡應用開發中應用HTTP。

QT的HTTP編程

Qt中的HTTP編程主要涉及使用Qt的網絡模塊來進行HTTP請求和處理HTTP響應。Qt提供了一系列類來處理網絡通信，其中最常用的類是 QNetworkAccessManager 、 QNetworkRequest 、QNetworkReply 以及相關的支持類。

以下是一個基本的HTTP編程示例，展示了如何使用Qt發送一個簡單的HTTP GET請求并處理響應:

步驟 1: 包含必要的頭文件

#include <QCoreApplication>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QObject>
#include <QDebug>

步驟 2: 發送HTTP請求

創建一個 QNetworkAccessManager 對象，并使用它發送HTTP請求。 QNetworkAccessManager 對象會異步地處理請求，并返回一個 QNetworkReply 對象

int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication a(argc, argv);QNetworkAccessManager manager;QNetworkRequest request(QUrl("http://example.com"));QNetworkReply *reply = manager.get(request);QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, [&]() {if (reply->error()) {qDebug() << "Error:" << reply->errorString();return;}QString response = reply->readAll();qDebug() << "Response:" << response;});return a.exec();
}

? 在這個例子中，我們使用 QNetworkAccessManager 的 get 方法發送了一個HTTP GET請求到"http://example.com"。然后，我們連接了 QNetworkReply 對象的 finished 信號到一個lambda函數，該函數在收到HTTP響應時被調用。

注意事項

  1. 異步處理: QNetworkAccessManager 的請求是異步的。這意味著 get 方法會立即返回，而HTTP響應將在稍后通過信號處理。

  2. 錯誤處理: 應該檢查 QNetworkReply 對象是否有錯誤，并相應地處理。

  3. 內存管理: QNetworkReply 對象需要被正確地管理，以避免內存泄漏。通常情況下，使用QObject::deleteLater 來安排刪除它是一個好方法。

JSON數據

概述

==JSON（JavaScript Object Notation）==是一種輕量級的數據交換格式。它易于人閱讀和編寫，同時也易于機器解析和生成。JSON是基于JavaScript的一個子集，盡管它是獨立于語言的，且有多種語言支持。JSON常用于網絡應用程序中的數據傳輸，尤其是在Web應用程序中與后端服務器通信。

使用JSON的原因總結如下：

原因描述
易于閱讀和編寫JSON的結構簡單、清晰，對人類來說易于閱讀和編寫。
輕量級數據格式相較于XML等標記語言，JSON更輕量，使用更少的符號，數據體積更小。
易于解析和生成大多數編程語言都提供了解析和生成JSON的內置支持或庫。
跨語言支持JSON是獨立于語言的，被廣泛支持和使用在多種編程語言中。

BS/CS開發過程中，會使用不同的編程語言，JSON作為數據傳輸的標準化格式，方便程序員協議約定和數據處理，以下是不同編程語言處理JSON的方案

語言/平臺JSON處理庫/接口特點/描述
CJansson提供JSON的編碼、解碼和處理功能
C++nlohmann/json現代C++（從C++11開始）的JSON庫，易于使用
JavaJackson強大的JSON處理庫，支持JSON的序列化和反序列化
PythonjsonPython標準庫中的JSON處理模塊
QtQJsonDocumentQt框架中用于JSON處理的類
Androidorg.jsonAndroid SDK自帶的JSON處理類，提供基礎JSON操作功能

QT生成JSON數據

在Qt中生成JSON數據并將其保存到文件的一個基本示例涉及使用 QJsonDocument 、 QJsonObject 和QJsonArray 類。以下是創建一個簡單JSON對象并將其保存到文件的示例代碼。

#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>
#include <QFile>
#include <QDebug>
void createJsonFile() {// 創建一個JSON對象 鍵值對QJsonObject jsonObj;jsonObj["name"] = "John Doe";jsonObj["age"] = 30;jsonObj["email"] = "john.doe@example.com";// 創建一個JSON數組QJsonArray jsonArr;jsonArr.append("C++");jsonArr.append("Python");jsonArr.append("JavaScript");jsonArr.append(123);// 將數組添加到JSON對象jsonObj["languages"] = jsonArr;// 將JSON對象轉換為JSON文檔QJsonDocument jsonDoc(jsonObj);// 將JSON文檔轉換為字符串（也可以是壓縮格式）QByteArray jsonData = jsonDoc.toJson(QJsonDocument::Indented);// 將JSON數據寫入文件QFile file("output.json");if (!file.open(QIODevice::WriteOnly)) {qDebug() << "Failed to open file for writing";return;}file.write(jsonData);file.close();qDebug() << "JSON data saved to output.json";
}
int main() {createJsonFile();return 0;
}

說明

  1. 創建JSON對象：使用 QJsonObject 來構建JSON對象，并使用鍵值對填充數據。
  2. 創建JSON數組**：使用 QJsonArray 來創建一個數組，并添加元素。
  3. 組合JSON結構：將JSON數組添加到JSON對象中。
  4. 生成JSON文檔：通過 QJsonDocument 來處理JSON數據，可以選擇格式化（縮進）或壓縮形式。
  5. 保存到文件：創建 QFile 對象，打開文件，寫入JSON數據，并關閉文件。

這個例子展示了Qt中處理JSON的基礎流程，包括創建、填充數據、轉換為字符串，以及寫入文件。您可以根據需要調整這個流程來適應更復雜的JSON結構或數據。

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QFile>
#include <QJsonArray>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget){ui->setupUi(this);QJsonObject rootObj;rootObj["cityid"] = "1010100";rootObj["date"] = "2024-01-23";rootObj["weather"] = "雨夾雪";rootObj["tmp"] = 3;QJsonArray jsonArray;jsonArray.append("data1");jsonArray.append("data2");jsonArray.append("data3");jsonArray.append(100);rootObj["testArry"] = jsonArray;QJsonDocument jsonDoc(rootObj);QByteArray jsonArry = jsonDoc.toJson();QFile file("D:/QT/test.json");file.open(QIODevice::WriteOnly);file.write(jsonArry);file.close();}
Widget::~Widget()
{delete ui;
}

? 在JSON中，數組可以包含多種類型的元素，包括對象。當您在Qt中處理JSON數組，其中的元素是對象時，您可以使用 QJsonArray 和 QJsonObject 來創建和處理這些數據結構。以下是一個示例，展示了如何創建一個包含多個對象的JSON數組，并將該數組添加到一個JSON對象中。

示例：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QFile>
#include <QJsonArray>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget){ui->setupUi(this);QJsonObject rootObj;rootObj["cityid"] = "1010100";rootObj["date"] = "2024-01-23";rootObj["weather"] = "雨夾雪";rootObj["tmp"] = 3;//Json數組QJsonArray jsonArray;jsonArray.append("data1");jsonArray.append("data2");jsonArray.append("data3");jsonArray.append(100);rootObj["testArry"] = jsonArray;QJsonObject alarmObj;alarmObj["alamType"] = "雪災";alarmObj["alamLeve"] = "黃色";alarmObj["alamTitle"] = "福州市警告老陳多穿點衣服";rootObj["alam"] = alarmObj;QJsonObject day0;day0["day"] = "星期一";day0["wea"] = "晴";day0["tem"] = 5.7;QJsonObject day1;day1["day"] = "星期二";day1["wea"] = "晴";day1["tem"] = 7;QJsonObject day2;day2["day"] = "星期三";day2["wea"] = "多云";day2["tem"] = 17;QJsonArray dayArray;dayArray.append(day0);dayArray.append(day1);dayArray.append(day2);rootObj["days"] = dayArray;//通過QJsonDocument把JSON數據轉換成QByteArrayQJsonDocument jsonDoc(rootObj);QByteArray jsonArry = jsonDoc.toJson();QFile file("D:/QT/test.json");file.open(QIODevice::WriteOnly);file.write(jsonArry);file.close();}
Widget::~Widget()
{delete ui;
}

QT解析JSON數據

? 在Qt中解析JSON數據通常涉及到使用 QJsonDocument 、 QJsonObject 和 QJsonArray 類。這些類提供了處理JSON數據的必要工具，使您能夠從JSON字符串中提取信息、遍歷JSON對象或數組，并訪問具體的數據項。以下是一個基本的示例，展示了如何在Qt中解析JSON字符串。

示例：解析JSON字符串

{
"name": "John Doe",
"age": 30,
"email": "john.doe@example.com",
"skills": ["C++", "Python", "JavaScript"]
}

以下是如何在Qt中解析這個JSON字符串的步驟：

#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>
#include <QDebug>
void parseJson() {// JSON字符串/*
R 是用于定義原始字符串字面量（Raw String Literal）的標記。
在C++中，原始字符串字面量是一種方便的語法，
用于創建包含多行文本和特殊字符的字符串，而無需轉義。
R"("chenlichen")"
*/QString testStr = "chenli\"c";QString jsonString = R"(
{
"name": "John Doe",
"age": 30,
"email": "john.doe@example.com",
"skills": ["C++", "Python", "JavaScript"]
}
)";/*jsonString = "{\n"
" \"name\": \"John Doe\",\n"
" \"age\": 30\n"
"}";
*/// 將JSON字符串轉換為QJsonDocumentQJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(jsonString.toUtf8());// 檢查JSON文檔是否包含一個對象if (!jsonDoc.isNull() && jsonDoc.isObject()) {// 獲取JSON對象QJsonObject jsonObj = jsonDoc.object();// 訪問對象的鍵值QString name = jsonObj["name"].toString();int age = jsonObj["age"].toInt();QString email = jsonObj["email"].toString();qDebug() << "Name:" << name;qDebug() << "Age:" << age;qDebug() << "Email:" << email;// 處理JSON數組if (jsonObj.contains("skills") && jsonObj["skills"].isArray()) {QJsonArray skillsArray = jsonObj["skills"].toArray();for (const QJsonValue &value : skillsArray) {qDebug() << "Skill:" << value.toString();}}} else {qDebug() << "Invalid JSON...";}
}
int main() {parseJson();return 0;
}

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