Qt on Android: http下载与Json解析

    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，你可以在框内直接输入 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。可以在电脑和 Android 手机上运行。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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    这个例子会用到 http 下载、布局管理器、编辑框、按钮、Json 解析等知识，我们会一一解说。图 1 是在手机上输入 IP 地址的效果图：

           图1 输入 Ip 地址 

    再看图 2 ，是点击查询按钮后查询到的结果：

             图2 IP 归属地查询结果

    好啦，现在我们来说程序。

    项目是基于 Qt Widgets Application 模板创建，选择 QWidget 为基类，具体创建过程请参考《Qt on Android：图文详解Hello World全过程》。项目的名字就叫 IpQuery ，创建项目完成后，打开工程文件，为 QT 变量添加网络模块，因为我们查询 IP 时要使用。如下面代码所示：

QT       += core gui network

    项目模板给我们生成 widget.h / widget.cpp ，修改一下代码，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_OBJECTpublic:    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);}

    界面布局很简单，我们使用一个 QGridLayout 来管理 ip 地址编辑框、查询按钮以及用于显示结果的 QLabel 。QGridLayout 有 addWidget() / addLayout() 等方法可以添加控件或子布局。还有 setColumnStretch() / setRowStretch() 两个方法来设置行、列的拉伸的系数。示例中设置 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 ，因为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较正常。

    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 解说完毕，咱们接下来看看我实现的 IpQuery 类。我们在项目中添加两个文件 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_OBJECTpublic:    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参数 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() 可以动态生成属性，而 property() 可以把属性取出来
4. 响应 QNetworkAccessManager 的 finished() 信号处理网络反馈（也可以连接 QNetworkReply 的 readyRead() / downloadProgress() / error() / finished() 等信号进行更为详细的下载控制）

    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 没有定义的常见 header ，则需要调用 setRawHeader() 方法来设置，具体请参考 http 协议，这里不再细说。

    好了，现在来看 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，如果是 GBK 或者 GB2312 则转换为 utf-8 （ QJsonDocument 解析时需要 utf-8 格式）
6. 解析 Json 数据

    根据上面的解说对照代码，应该一切都很容易理解了。这里解释下 5 、 6  两个稍微复杂的步骤。

    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

    更详细的说明请参看 QTextCodec 类的 API 文档。

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

    Qt 可以解析文本形式的 Json 数据，使用 QJsonDocument::fromJson() 方法即可；也可以解析编译为二进制的 Json 数据，使用 fromBinaryData() 或 fromRawData() 。对应的，toJson() 和 toBinaryData() 则可以反向转换。

    我们的示例调用 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，可以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，具有自我描述性，容易理解。虽然脱胎于 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 对象在花括号中表示，最简单的示例：

{"ip":"36.57.177.187"}

    如你所见，一对花括号表示一个对象，key 和 value 之间用冒号分割，而 key - value 对之间使用逗号分割。一个对象可以有有多个 key-value 对。下面是两个的示例：

{    "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：一个值可以是一个对象，而对象又可以展开继续嵌套；一个值可以是数组，而数组内是一系列的基本类型的值或对象……所以，使用嵌套，真是可以表述非常复杂的数据结构，但是但是，其实不那么好读了……

    Json 数组在方括号中表示，最简单的示例，只有基本类型：

["baz", null, 1.0, 2]

    数组内的值之间用逗号分割。

    看个复杂点的示例：

[  "name":"zhangsan",   {    "age":30,    "phone":"13588888888",    "other": ["xian", null, 1.0, 28]  }]

    数组内包含了简单字符串值，还有对象，对象内又包含了 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() 方法可以根据 key 找 value ，而 keys() 可以返回所有 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，基础知识介绍完毕，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，而该数组内只有一个对象，这个对象内名为 "location" 的 key 对应的值是 ip 的归属地。好咧，对着这个格式再来看代码，就非常简单了：

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

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

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

    找到 data 对应的值，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，代码更明白：

        QJsonArray dataArray = it.value().toArray();        QJsonObject info = dataArray.first().toObject();        QString area = info.find("location").value().toString();        emit finished(true, strIp, area);

    好啦，这个示例全部解说完毕。最后看下电脑上的运行效果，图 3 ：

    

            图 3 电脑运行效果图

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