【Qt教程】使用 QJson 处理 JSON

朱锐

2023-12-01

XML 曾经是各种应用的配置和传输的首选方式。但是现在 XML 遇到了一个强劲的对手：JSON。我们可以在这里看到有关 JSON 的语法。总体来说，JSON 的数据比 XML 更紧凑，在传输效率上也要优于 XML。不过 JSON 数据的层次化表达不及 XML，至少不如 XML 那样突出。不过这并不会阻止 JSON 的广泛应用。

一个典型的 JSON 文档可以像下面的例子：

{
  "encoding" : "UTF-8",
  "plug-ins" : [
      "python",
      "c++",
      "ruby"
      ],
  "indent" : { "length" : 3, "use_space" : true }
}

JSON 的全称是 JavaScript Object Notation，与 JavaScript 密不可分。熟悉 JavaScript 的童鞋马上就会发现，JSON 的语法就是 JavaScript 对象声明的语法。JSON 文档其实就是一个 JavaScript 对象，因而也称为 JSON 对象，以大括号作为起止符，其实质是不排序的键值对，其中键要求是 string 类型，值可以是任意类型。比如上面的示例，键 encoding 的值是字符串 UTF-8；键 plug-ins 的值是一个数组类型，在 JSON 中，数组以中括号表示，这个数组是一个字符串列表，分别有 python、c++ 和 ruby 三个对象；键 indent 的值是一个对象，这个对象有两个属性，length = 3，use_space = true。

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对于 JSON 的解析，我们可以使用 QJson 这个第三方库。QJson 可以将 JSON 数据转换为 QVariant 对象，将 JSON 数组转换成 QVariantList 对象，将 JSON 对象转换成 QVariantMap 对象。我们在这里使用 git clone 出 QJson 的整个代码。注意 QJson 没有提供链接库的 pro 文件，因此我们只需要将所有源代码文件添加到我们的项目即可（如同这些文件是我们自己写的一样）。接下来就可以使用 QJson 读取 JSON 内容：

#include "parser.h"
//
QJson::Parser parser;
bool ok;

QString json("{"
        "\"encoding\" : \"UTF-8\","
        "\"plug-ins\" : ["
        "\"python\","
        "\"c++\","
        "\"ruby\""
        "],"
        "\"indent\" : { \"length\" : 3, \"use_space\" : true }"
        "}");
QVariantMap result = parser.parse(json.toUtf8(), &ok).toMap();
if (!ok) {
    qFatal("An error occurred during parsing");
    exit (1);
}

qDebug() << "encoding:" << result["encoding"].toString();
qDebug() << "plugins:";

foreach (QVariant plugin, result["plug-ins"].toList()) {
    qDebug() << "\t-" << plugin.toString();
}

QVariantMap nestedMap = result["indent"].toMap();
qDebug() << "length:" << nestedMap["length"].toInt();
qDebug() << "use_space:" << nestedMap["use_space"].toBool();

将 JSON 对象转换成 QVariant 对象很简单，基本只需要下面几行：

// 1. 创建 QJson::Parser 对象
QJson::Parser parser;

bool ok;
// 2. 将 JSON 对象保存在一个对象 json 中，进行数据转换
QVariant result = parser.parse (json, &ok);

QJson::Parser::parse() 函数接受两个参数，第一个参数是 JSON 对象，可以是 QIODevice * 或者是 QByteArray；第二个参数是转换成功与否，如果成功则被设置为 true。函数返回转换后的 QVariant 对象。注意我们转换后的对象其实是一个 QVariantMap 类型，可以像 QMap 一样使用重载的 [] 获取键所对应的值。另外，由于 result [“plug-ins”] 是一个 QVariantList 对象（因为是由 JSON 数组返回的），因而可以调用其 toList() 函数，通过遍历输出每一个值。

如果需要将 QVariant 生成 JSON 对象，我们则使用 QJson::Serializer 对象。例如：

QVariantList people;

QVariantMap bob;
bob.insert("Name", "Bob");
bob.insert("Phonenumber", 123);

QVariantMap alice;
alice.insert("Name", "Alice");
alice.insert("Phonenumber", 321);

people << bob << alice;

QJson::Serializer serializer;
bool ok;
QByteArray json = serializer.serialize(people, &ok);

if (ok) {
    qDebug() << json;
} else {
    qCritical() << "Something went wrong:" << serializer.errorMessage();
}

QJson::Serializer 和前面的 QJson::Parser 的用法相似，只需要调用 QJson::Serializer::serialize() 即可将 QVariant 类型的数据转换为 JSON 格式。其返回值是 QByteArray 类型，可以用于很多其它场合。

上面是 QJson 的主要使用方法。其实 QJson 还提供了另外一个类 QObjectHelper，用于 QVariant 和 QObject 之间的转换。注意我们上面所说的 QJson 的转换需要的是 QVariant 类型的数据，无论是转换到 JSON 还是从 JSON 转换而来。但是通常我们在应用程序中使用的是 QObject 及其子类。QObjectHelper 提供了一个工具函数，完成 QVariant 和 QObject 之间的转换。例如我们有下面的类：

class Person : public QObject
{
  Q_OBJECT

  Q_PROPERTY(QString name READ name WRITE setName)
  Q_PROPERTY(int phoneNumber READ phoneNumber WRITE setPhoneNumber)
  Q_PROPERTY(Gender gender READ gender WRITE setGender)
  Q_PROPERTY(QDate brithday READ brithday WRITE setBrithday)
  Q_ENUMS(Gender)

  public:
    Person(QObject* parent = 0);
    ~Person();

    QString name() const;
    void setName(const QString& name);

    int phoneNumber() const;
    void setPhoneNumber(const int phoneNumber);

    enum Gender {Male, Female};
    void setGender(Gender gender);
    Gender gender() const;

    QDate brithday() const;
    void setBrithday(const QDate& dob);

  private:
    QString m_name;
    int m_phoneNumber;
    Gender m_gender;
    QDate m_dob;
};

那么，我们可以使用下面的代码将 Person 类进行 JSON 序列化：

Person person;
person.setName("Flavio");
person.setPhoneNumber(123456);
person.setGender(Person::Male);
person.setDob(QDate(1982, 7, 12));

QVariantMap variant = QObjectHelper::qobject2qvariant(&person);
QJson::Serializer serializer;
qDebug() << serializer.serialize( variant);

以及：

QJson::Parser parser;
QVariant variant = parser.parse(json);
Person person;
QObjectHelper::qvariant2qobject(variant.toMap(), &person);

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