【Qt】Json在Qt中的使用

Json

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，广泛用于互联网应用程序之间的数据传输。JSON基于JavaScript中的对象语法，但它是独立于语言的，因此在许多编程语言中都有对JSON的解析和生成支持。

Json包括Json对象和Json数组，两者都可以嵌套。

Json数组：

[
    ["a", 123, "c", false],
    ["周一", "周二", "周三", "周四"],
]

以下是一个JSON对象的例子：

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "isStudent": true,
    "hobbies": ["hiking", "reading"],
    "address": {
        "city": "New York",
        "zipCode": "10001"
    }
}

在上述例子中，name、age、isStudent等属性以键值对的形式存在，地址字段中又包含了另一个嵌套的JSON对象。

Qt中的Json类

包括：

• QJsonValue：封装了Json支持的数据类型
• QJsonObject：Qt中的Json对象
• QJsonArray：Qt中的Json数组
• QJsonDocument：实现Json数组/Json对象与字符串之间的转换

一张图带你理清Qt中Json类的关系：

QJsonValue

在 Qt 中，QJsonValue 是用于表示 JSON 数据的类，它可以包含 JSON 中的各种数据类型，包括对象、数组、字符串、数值、布尔值和 null 值。

1. 多种数据类型支持： QJsonValue 可以存储 JSON 中的各种数据类型。它可以表示对象（QJsonObject）、数组（QJsonArray）、字符串（QString）、数值（double）、布尔值（bool）和 null 值（QJsonValue::Null）。

可以查询Qt Assistant了解QJsonValue的用法：
构造函数：

示例：

QJsonValue value1 = 123; // 数值类型
QJsonValue value2 = "Hello"; // 字符串类型
QJsonValue value3 = true; // 布尔类型
QJsonValue value4 = QJsonValue::Null; // null 类型

2. 判断JSON 数据类型： 可以使用 QJsonValue 的方法来获取其存储的数据类型和值。
   使用 QJsonValue::isObject()、QJsonValue::isArray()、QJsonValue::isString() 等方法判断存储的是何种数据类型。

3. 方便的转换和操作： QJsonValue 提供了用于转换和操作 JSON 数据的方法，如 toObject()、toArray()、toVariant()、toBool() 等，这些方法能够方便地将 JSON 数据转换为其他数据结构进行进一步处理。

示例：

QJsonValue value = ...; // 一个 QJsonValue 对象
if (value.isString()) {
    QString stringValue = value.toString();
    // 处理字符串类型
} else if (value.isObject()) {
    QJsonObject objValue = value.toObject();
    // 处理对象类型
}
// 其他类型的处理...

QJsonObject

QJsonObject封装了Json中的对象，在里边可以存储多个键值对，为了方便操作，键值为字符串类型，值为QJsonValue类型。

注意：QjsonObject内部按照key值升序排列（红黑树），所以添加顺序和实际顺序不一致。

1. 创建 JSON 对象并插入：
   可以使用 QJsonObject::insert() 方法向对象中插入键值对，也可以直接使用赋值语句初始化 QJsonObject 对象。

QJsonObject jsonObj;
jsonObj.insert("name", "Alice");
jsonObj.insert("age", 25);

2. 访问和操作 JSON 对象内容： 可以使用 QJsonObject 提供的方法来访问和操作对象中的键值对。比如使用 value() 方法获取特定键的值，使用 contains() 方法检查特定键是否存在，使用 remove() 方法删除特定键值对等。
   a. 通过key获得value
   

   b. 通过下标获得value
   
   c. 检查键是否存在
   
   d. remove删除键值对，take删除键值对并返回删除的值
   
   

示例：

QJsonObject jsonObj;
jsonObj.insert("name", "Alice");
jsonObj.insert("age", 25);

// 访问键值对
QString name = jsonObj.value("name").toString();
int age = jsonObj.value("age").toInt();

// 检查键是否存在
bool hasName = jsonObj.contains("name");

// 删除键值对
jsonObj.remove("age");

3. 遍历
   a. 使用下标[]遍历
   b. 使用QJsonObject::keys()得到键值，再遍历键值。

示例：

// 创建一个例子的 JSON 对象
    QJsonObject jsonObj;
    jsonObj.insert("name", "Alice");
    jsonObj.insert("age", 25);
    jsonObj.insert("city", "New York");

    // 使用 QJsonObject::keys() 获取键值
    QStringList keys = jsonObj.keys();

    // 遍历键，并访问对应的值
    foreach(QString key, keys) {
        QJsonValue value = jsonObj.value(key); // 获取键对应的值
        if(value.isString()) {
            qDebug() << "Key:" << key << ", Value:" << value.toString(); // 输出键值对
        }
        else {
            qDebug() << "Key:" << key << ", Value is not a string";
        }
    }

QJsonArray

QJsonArray是Qt中的Json数组，与QJsonObject不同，QJsonArray的插入顺序与实际存储顺序相同。

以下是 QJsonArray 主要的特性和用法：

1. 创建 JSON 数组： 可以使用 QJsonArray 的构造函数或 append() 方法向数组中添加元素，也可以直接使用赋值语句初始化 QJsonArray 对象。

QJsonArray jsonArray;
jsonArray.append("Apple");
jsonArray.append("Banana");
jsonArray.append("Orange");

2. 访问和操作 JSON 数组内容： 可以使用 QJsonArray 提供的方法来访问和操作数组中的元素。比如使用 at() 方法或 [] 操作符获取特定位置的元素，使用 size() 方法获取数组的大小等。

QJsonArray jsonArray;
jsonArray.append("Apple");
jsonArray.append("Banana");
jsonArray.append("Orange");

// 遍历数组
for (int i = 0; i < jsonArray.size(); ++i) {
    qDebug() << jsonArray.at(i).toString(); // 输出数组元素
}

3. 删除
   在 Qt 的 QJsonArray 类中，可以使用以下方法来删除数组中的元素：

   1. removeAt(int index)： 该方法用于删除指定索引位置上的元素。

   2. removeFirst() 和 removeLast()： 这两个方法分别用于删除数组中的第一个元素和最后一个元素。

   3. removeAll(const QJsonValue &value)： 该方法用于删除数组中所有与指定值相等的元素。

QJsonDocument

QJsonDocument 是 Qt 中用于表示和操作 JSON 文档的类，它提供了一种方便的方式来解析、创建和处理 JSON 数据。QJsonDocument 可以用于将 JSON 数据表示为树形结构，并提供了方法用于序列化和反序列化 JSON 数据，以及在应用程序中方便地访问和操作 JSON 数据。

以下是 QJsonDocument 主要的特性和用法：

1. 解析 JSON 数据： 使用 QJsonDocument 类可以将来自字符串、文件或其他来源的 JSON 数据解析为一个 JSON 文档，便于应用程序进一步操作。

QByteArray jsonData = "{\"name\":\"Alice\", \"age\":25}";
QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(jsonData);

// 如果数据解析成功
if (!jsonDoc.isNull()) {
    QJsonObject jsonObj = jsonDoc.object();
    qDebug() << "Name:" << jsonObj.value("name").toString();
    qDebug() << "Age:" << jsonObj.value("age").toInt();
}

2. 序列化 JSON 数据： 可以使用 toJson() 方法将 QJsonDocument 转换为 JSON 格式的字节数组，方便用于存储或网络传输。

QJsonObject jsonObj;
jsonObj.insert("name", "Alice");
jsonObj.insert("age", 25);
QJsonDocument jsonDoc(jsonObj);

QByteArray jsonData = jsonDoc.toJson();
qDebug() << jsonData;

3. 访问和操作 JSON 文档内容： 可以通过 QJsonDocument 提供的方法，如 object()、isArray() 和 isNull()，来获取文档中的 JSON 对象或数组，以及检查文档是否为空。

QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(someData);
if (!jsonDoc.isNull()) {
    if (jsonDoc.isObject()) {
        QJsonObject jsonObj = jsonDoc.object();
        // 处理 JSON 对象
    } else if (jsonDoc.isArray()) {
        QJsonArray jsonArray = jsonDoc.array();
        // 处理 JSON 数组
    }
}

QJsonDocument 类提供了一种方便的方式来解析、操作和序列化 JSON 数据，使得在 Qt 应用程序中处理 JSON 数据变得更加简单和灵活。通过使用 QJsonDocument，您可以方便地在应用程序中加载、保存和处理各种格式的 JSON 数据。

示例

{
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "isStudent": true,
    "hobbies": ["hiking", "reading"],
    "address": {
        "city": "New York",
        "zipCode": "10001"
    }
}

头文件：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

将上述json对象写入文件：

 QJsonObject jsonObject;
 jsonObject.insert("name", "Alice");
 jsonObject.insert("age", 25);
 jsonObject.insert("isStudent", true);

 QJsonArray hobbiesArray;
 hobbiesArray.append("hiking");
 hobbiesArray.append("reading");
 jsonObject.insert("hobbies", hobbiesArray);

 QJsonObject addressObject;
 addressObject.insert("city", "New York");
 addressObject.insert(zipCode", "10001");
 jsonObject.insert("address", addressObject);

 QJsonDocument doc(jsonObject);

 QFile file("D:\\data.json");
 if(file.open(QFile::WriteOnly)){
 	QByteArray json = doc.toJson();
	file.write(json);
 	file.close();
 	 qDebug() << "JSON object has been written to" << fileName;
 } else {
     qDebug() << "Failed to open file for writing";
 }

从文件读取：

 QFile file("D:\\data.json");
 if (file.open(QFile::ReadOnly)) {
    QByteArray jsonData = file.readAll();//全部读取
    file.close();
    QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(jsonData);

	if(jsonDoc.isObject())
	{
	    QJsonObject obj = jsonDoc.object();
	    QStringList keys = obj.keys();
	    for(int i=0; i<keys.size(); ++i)
	    {
	        QString key = keys.at(i);
	        QJsonValue value = obj.value(key);
	        if(value.isBool())
	        {
	            qDebug() << key << ":" << value.toBool();
	        }
	        if(value.isString())
	        {
	            qDebug() << key << ":" << value.toString();
	        }
	        if(value.isDouble())
	        {
	            qDebug() << key << ":" << value.toInt();
	        }
	        if(value.isObject())
	        {
	            qDebug()<< key << ":";
	            QJsonObject subObj = value.toObject();
	            QStringList ls = subObj.keys();
	            for(int j=0; j<ls.size(); ++j)
	            {
	                QJsonValue subVal = subObj.value(ls.at(j));
	                qDebug() << "   " << ls.at(j) << ":" << subVal.toString();
	            }
	        }
	        if(value.isArray())
            {
                QJsonArray array = value.toArray();
                qDebug() << key << ":" ;
                for(int j=0; j<array.size(); ++j)
                {
                    qDebug() << "       " << array[j].toString();
                }
            }
	    }
	}
}