Qt on Android: http下载与Json解析

2022-09-19 20:31:30

百度提供有查询 ip 归属地的开放接口，当你在搜索框中输入一个 ip 地址进行搜索，就会打开由 ip138 提供的百度框应用，你能够在框内直接输入 ip 地址查询。我查看了页面请求，提取出查询 ip 归属地的接口，据此使用 Qt 写了个简单的 ip 归属地查询应用。能够在电脑和 Android 手机上执行。这里使用了百度 API ，特此声明，仅可作为演示使用，不能用作商业目的。

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这个样例会用到 http 下载、布局管理器、编辑框、button、Json 解析等知识，我们会一一讲解。图 1 是在手机上输入 IP 地址的效果图：

Qt on Android: http下载与Json解析

图1 输入 Ip 地址

再看图 2 ，是点击查询button后查询到的结果：

Qt on Android: http下载与Json解析

图2 IP 归属地查询结果

好啦，如今我们来说程序。

项目是基于 Qt Widgets Application 模板创建，选择 QWidget 为基类，具体创建过程请參考《Qt on Android：图文具体解释Hello World全过程》。项目的名字就叫 IpQuery ，创建项目完成后，打开project文件，为 QT 变量加入网络模块，由于我们查询 IP 时要使用。如以下代码所看到的：

QT       += core gui network

项目模板给我们生成 widget.h / widget.cpp ，改动一下代码，先把界面搞起来。首先看头文件 widget.h ： 

#ifndef WIDGET_H

#define WIDGET_H

#include <QWidget>

#include <QPushButton>

#include <QLineEdit>

#include <QLabel>

#include "ipQuery.h"

class Widget : public QWidget

{

    Q_OBJECT

public:

    Widget(QWidget *parent = 0);

    ~Widget();

protected slots:

    void onQueryButton();

    void onQueryFinished(bool bOK, QString ip, QString area);

protected:

    QLineEdit *m_ipEdit;

    QPushButton *m_queryButton;

    QLabel *m_areaLabel;

    IpQuery m_ipQuery;

};

#endif // WIDGET_H

再看 widget.cpp ： 

#include "widget.h"

#include <QGridLayout>

Widget::Widget(QWidget *parent)

    : QWidget(parent), m_ipQuery(this)

{

    connect(&m_ipQuery, SIGNAL(finished(bool,QString,QString))

            ,this, SLOT(onQueryFinished(bool,QString,QString)));

    QGridLayout *layout = new QGridLayout(this);

    layout->setColumnStretch(1, 1);

    QLabel *label = new QLabel("ip:");

    layout->addWidget(label, 0, 0);

    m_ipEdit = new QLineEdit();

    layout->addWidget(m_ipEdit, 0, 1);

    m_queryButton = new QPushButton("查询");

    connect(m_queryButton, SIGNAL(clicked()),

            this, SLOT(onQueryButton()));

    layout->addWidget(m_queryButton, 1, 1);

    m_areaLabel = new QLabel();

    layout->addWidget(m_areaLabel, 2, 0, 1, 2);

    layout->setRowStretch(3, 1);

}

Widget::~Widget()

{

}

void Widget::onQueryButton()

{

    QString ip = m_ipEdit->text();

    if(!ip.isEmpty())

    {

        m_ipQuery.query(ip);

        m_ipEdit->setDisabled(true);

        m_queryButton->setDisabled(true);

    }

}

void Widget::onQueryFinished(bool bOK, QString ip, QString area)

{

    if(bOK)

    {

        m_areaLabel->setText(area);

    }

    else

    {

        m_areaLabel->setText("喔哟，出错了");

    }

    m_ipEdit->setEnabled(true);

    m_queryButton->setEnabled(true);

}

界面布局非常easy，我们使用一个 QGridLayout 来管理 ip 地址编辑框、查询button以及用于显示结果的 QLabel 。QGridLayout 有 addWidget() / addLayout() 等方法能够加入控件或子布局。还有 setColumnStretch() / setRowStretch() 两个方法来设置行、列的拉伸的系数。演示样例中设置 ip 编辑框所在列的拉伸系数为 1 ，设置看不见的第 4 行的拉伸系数为 1 ，由于我们的小程序的控件充满不了整个手机屏幕，这样设置后在手机上显示会比較正常。

我还在 Widget 构造函数中把 QPushButton 的信号 clicked() 连接到 onQueryButton() 槽上，在槽内调用 IpQuery 类进行 ip 查询。另外还连接了 IpQuery 类的 finished() 信号和 Widget 类的 onQueryFinished() 槽，当查询结束后把结果显示到 m_areaLabel 代表的标签上。

好啦， Widget 讲解完成，咱们接下来看看我实现的 IpQuery 类。我们在项目中加入两个文件 ipQuery.h / ipQuery.cpp 。先看 ipQuery.h ：

#ifndef IPQUERY_H

#define IPQUERY_H

#include <QObject>

#include <QNetworkAccessManager>

#include <QNetworkReply>

class IpQuery : public QObject

{

    Q_OBJECT

public:

    IpQuery(QObject *parent = 0);

    ~IpQuery();

    void query(const QString &ip);

    void query(quint32 ip);

signals:

    void finished(bool bOK, QString ip, QString area);

protected slots:

    void onReplyFinished(QNetworkReply *reply);

private:

    QNetworkAccessManager m_nam;

    QString m_emptyString;

};

#endif
    在 IpQuery 类体中声明了两个 query() 函数，分别接受 QString 和 uint32 两种格式的 ip 地址。还声明了一个 finished() 信号，有指示成功与否的布尔參数 bOK 、输入的 ip 地址 ip 、返回的归属地 area 。最后定义了一个槽 onReplyFinished() ，响应 QNetworkAccessManager 类的 finished() 信号。

再看 IpQuery.cpp ：

#include "ipQuery.h"

#include <QJsonDocument>

#include <QByteArray>

#include <QHostAddress>

#include <QJsonObject>

#include <QNetworkRequest>

#include <QJsonArray>

#include <QTextCodec>

#include <QDebug>

IpQuery::IpQuery(QObject *parent)

    : QObject(parent)

    , m_nam(this)

{

    connect(&m_nam, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)), this, SLOT(onReplyFinished(QNetworkReply*)));

}

IpQuery::~IpQuery()

{

}

void IpQuery::query(const QString &ip)

{

    QString strUrl = QString("http://opendata.baidu.com/api.php?query=%1&resource_id=6006&ie=utf8&format=json").arg(ip);

    QUrl url(strUrl);

    QNetworkRequest req(url);

    req.setRawHeader("Accept", "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8");

    req.setHeader(QNetworkRequest::UserAgentHeader, "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/35.0.1916.114 Safari/537.36");

    QNetworkReply *reply = m_nam.get(req);

    reply->setProperty("string_ip", ip);

}

void IpQuery::query(quint32 ip)

{

    QHostAddress addr(ip);

    query(addr.toString());

}

void IpQuery::onReplyFinished(QNetworkReply *reply)

{

    reply->deleteLater();

    QString strIp = reply->property("string_ip").toString();

    if(reply->error() != QNetworkReply::NoError)

    {

        qDebug() << "IpQuery, error - " << reply->errorString();

        emit finished(false, strIp, m_emptyString);

        return;

    }

    int status = reply->attribute(QNetworkRequest::HttpStatusCodeAttribute).toInt();

    //qDebug() << "IpQuery, status - " << status ;

    if(status != 200)

    {

        emit finished(false, strIp, m_emptyString);

        return;

    }

    QByteArray data = reply->readAll();

    QString contentType = reply->header(QNetworkRequest::ContentTypeHeader).toString();

    //qDebug() << "contentType - " << contentType;

    int charsetIndex = contentType.indexOf("charset=");

    if(charsetIndex > 0)

    {

        charsetIndex += 8;

        QString charset = contentType.mid(charsetIndex).trimmed().toLower();

        if(charset.startsWith("gbk") || charset.startsWith("gb2312"))

        {

            QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("GBK");

            if(codec)

            {

                data = codec->toUnicode(data).toUtf8();

            }

        }

    }

    int parenthesisLeft = data.indexOf('(');

    int parenthesisRight = data.lastIndexOf(')');

    if(parenthesisLeft >=0 && parenthesisRight >=0)

    {

        parenthesisLeft++;

        data = data.mid(parenthesisLeft, parenthesisRight - parenthesisLeft);

    }

    QJsonParseError err;

    QJsonDocument json = QJsonDocument::fromJson(data, &err);

    if(err.error != QJsonParseError::NoError)

    {

        qDebug() << "IpQuery, json error - " << err.errorString();

        emit finished(false, strIp, m_emptyString);

        return;

    }

    QJsonObject obj = json.object();

    QJsonObject::const_iterator it = obj.find("data");

    if(it != obj.constEnd())

    {

        QJsonArray dataArray = it.value().toArray();

        QJsonObject info = dataArray.first().toObject();

        QString area = info.find("location").value().toString();

        emit finished(true, strIp, area);

    }

}

IpQuery 的实现简单直接，发起一个网络请求，解析返回的 Json 数据。

我在 IpQuery 构造函数中连接 QNetworkAccessManager 的 finished() 信号和 IpQuery 的 onReplyFinished() 槽。

关键的函数有两个 query(const QString&) 和 onReplyFinished(QNetworkReply*) 。先看 query() 函数，它演示了使用 QNetworkAccessManager 进行 http 下载的基本步骤：

  1. 使用 QNetworkRequest 构造请求（包括 URL 和 http header）
  2. 调用 QNetworkAccessManager 的 get() 方法提交下载请求
  3. 使用 QNetworkReply ，保存与下载有关的一些属性，setProperty() 能够动态生成属性，而 property() 能够把属性取出来
  4. 响应 QNetworkAccessManager 的 finished() 信号处理网络反馈（也能够连接 QNetworkReply 的 readyRead() / downloadProgress() / error() / finished() 等信号进行更为具体的下载控制）

至于 http header 的设置，QNetworkRequest 提供了 setHeader() 方法用来设置常见的如 User-Agent / Content-Type 等 header ，Qt 未定义的常见 header ，则须要调用 setRawHeader() 方法来设置，具体请參考 http 协议，这里不再细说。

好了，如今来看 onReplyFinished() 函数都干了什么勾当：

  1. 取出提交下载请求时设置的属性（字符串格式的 ip 地址）
  2. 调用 QNetworkReply::error() 检查是否出错
  3. 调用 QNetworkReply::attribute() 或者 http 状态码，查看 http 协议本身是否报错（如 404 / 403 / 500 等）
  4. 读取数据
  5. 调用 QNetworkReply::header() 方法获取 Content-Type 头部，查看字符编码，假设是 GBK 或者 GB2312 则转换为 utf-8 （ QJsonDocument 解析时须要 utf-8 格式）
  6. 解析 Json 数据

依据上面的讲解对比代码，应该一切都非常easy理解了。这里解释下 5 、 6  两个略微复杂的步骤。

将 GBK 编码的文本数据转换为 utf-8 ，遵循下列步骤：

  1. 使用 QTextCodec 的静态方法 codecForName() 获取指定编码是个的 QTextCcodec 实例
  2. 调用 QTextCodec 的 toUnicode() 方法转换为 unicode 编码的 QString 对象
  3. 调用 QString 的 toUtf8() 方法转换为 utf-8 格式

更具体的说明请參看 QTextCodec 类的 API 文档。

最后我们说下 Json 数据解析。从 Qt 5.0 開始，引入了对 Json 的支持，之前你可能须要使用开源的 cJson 或者 QJson ，如今好了，官方支持，用起来更踏实了。

Qt 能够解析文本形式的 Json 数据，使用 QJsonDocument::fromJson() 方法就可以；也能够解析编译为二进制的 Json 数据，使用 fromBinaryData() 或 fromRawData() 。相应的，toJson() 和 toBinaryData() 则能够反向转换。

我们的演示样例调用 fromJson() 方法来解析文本形式的 Json 数据。  fromJson() 接受 UTF-8 格式的 Json 数据，还接受一个 QJsonParseError 对象指针，用于输出可能遇到的错误。一旦 fromJson() 方法返回，Json 数据就都被解析为 Qt 定义的各种 Json 对象，如 QJsonObject / QJsonArray / QJsonValue 等等，能够使用这些类的方法来查询你感兴趣的数据。

做个简单的科普，解释下 Json 格式。

JSON 指的是 JavaScript 对象表示法（JavaScript Object Notation），是轻量级的文本数据交换格式，具有自我描写叙述性，easy理解。尽管脱胎于 JavaScript 语言，但它是独立于语言和平台的。

Json 中有两种数据结构：

  1. key - value 对的集合，通常称为对象。
  2. 值的有序列表，通常称为数组。

Json 对象在花括号里表示，最简单的演示样例：

{"ip":"36.57.177.187"}

如你所见，一对花括号表示一个对象，key 和 value 之间用冒号切割，而 key - value 对之间使用逗号切割。一个对象能够有有多个 key-value 对。以下是两个的演示样例： 

{

    "status":"0",

    "t":"1401346439107"

}

Json 中的值有六种基本类型：布尔、浮点数、字符串、数组、对象、null 。此时你当想到嵌套了吧，是的：一个值能够是一个对象，而对象又能够展开继续嵌套；一个值能够是数组，而数组内是一系列的基本类型的值或对象……所以，使用嵌套，真是能够表述非常复杂的数据结构，可是可是，事实上不那么好读了……

Json 数组在方括号里表示，最简单的演示样例，仅仅有基本类型：

["baz", null, 1.0, 2]

数组内的值之间用逗号切割。

看个复杂点的演示样例：

[

  "name":"zhangsan",

  {

    "age":30,

    "phone":"13588888888",

    "other": ["xian", null, 1.0, 28]

  }

]

数组内包括了简单字符串值，还有对象，对象内又包括了 key - value 对、 数组……

在 Qt 中，QJsonValue 代表了 Json 中的值，它有 isDouble() / isBool() / isNull() / isArray() / isObject() / isString() 六个方法来判定值的类型，然后有 toDouble() / toBool() / toInt() / toArray() / toObject() / toString() 等方法用来把 QJsonValue 转换为特定类型的值。

QJsonObject 类代表对象，它的 find() 方法能够依据 key 找 value ，而 keys() 能够返回全部 key 的列表；它还重载了 "[]" 操作符，接受字符串格式的 key 作为下标，让我们像使用数组一样使用 QJsonObject 。

QJsonArray 类代表数组，它有 size() / at() / first() / last() 等等方法，当然了，它也重载了  "[]" 操作符（接受整形数组下标）。

OK，到此为止，基础知识介绍完成，来看我们 ip 查询时要处理的 Json 数据吧：

{

    "status":"0",

    "t":"1401346439107",

    "data":[

      {

        "location":"安徽省宿州市 电信",

        "titlecont":"IP地址查询",

        "origip":"36.57.177.187",

        "origipquery":"36.57.177.187",

        "showlamp":"1",

        "showLikeShare":1,

        "shareImage":1,

        "ExtendedLocation":"",

        "OriginQuery":"36.57.177.187",

        "tplt":"ip",

        "resourceid":"6006",

        "fetchkey":"36.57.177.187",

        "appinfo":"", "role_id":0, "disp_type":0

      }

    ]

}

根对象内名为 "data" 的 key 是个数组，而该数组内仅仅有一个对象，这个对象内名为 "location" 的 key 相应的值是 ip 的归属地。好咧，对着这个格式再来看代码，就非常easy了： 

    QJsonParseError err;

    QJsonDocument json = QJsonDocument::fromJson(data, &err);

这两行依据数据生成 QJsonDocument 对象。然后我们来找根对象名为 "data" 的 key 相应的值，看代码： 

    QJsonObject obj = json.object();

    QJsonObject::const_iterator it = obj.find("data");

找到 data 相应的值，使用 toArray() 转换为 QJsonArray ，使用 QJsonArray 的 first() 方法取第一个元素，使用 toObject() 转为 QJsonObject， 再使用 find() 方法，以 "location" 为 key 查找，把结果转为 String 。说来话长，代码更明确： 

        QJsonArray dataArray = it.value().toArray();

        QJsonObject info = dataArray.first().toObject();

        QString area = info.find("location").value().toString();

        emit finished(true, strIp, area);

好啦，这个演示样例全部讲解完成。最后看下电脑上的执行效果，图 3 ：

Qt on Android: http下载与Json解析

图 3 电脑执行效果图

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