在 Qt 中构建和剖析多层嵌套的 JSON 数据

随着当代应用程序的发展，JSON（JavaScript Object Notation）成为了前后端通信中非常常用的数据互换格式。JSON 以其轻量级、可读性强的特点广泛用于 RESTful API 以及 Web 服务的通信。对于复杂的数据结构，JSON 能够通过对象嵌套和数组嵌套来表现。在 Qt 中，我们可以利用 QJsonObject、QJsonArray 和 QJsonDocument 来构建和剖析多层嵌套的 JSON 数据。本文将详细介绍如何在 Qt 中处理惩罚这些复杂的 JSON 结构。

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一. 如何剖析多层嵌套的 JSON 数据

当从服务器获取复杂的 JSON 数据时，大概会碰到多层嵌套的结构。假设服务器返回如下的嵌套 JSON 数据：

1. {
2.     "student": {
3.         "name": "John",
4.         "age": 21,
5.         "sex": "Male",
6.         "address": {
7.             "city": "New York",
8.             "zip": "10001"
9.         }
10.     },
11.     "class": "Physics"
12. }

复制代码

这种 JSON 数据包含一个 student 对象，而 student 对象内部又嵌套了一个 address 对象。为了剖析这样的 JSON 数据，我们需要递归地提取每一层的对象和字段。
剖析多层 JSON 的代码示例

1. #include <QCoreApplication>
2. #include <QJsonObject>
3. #include <QJsonDocument>
4. #include <QJsonArray>
5. #include <QDebug>
7. int main(int argc, char *argv[]) {
8.     QCoreApplication a(argc, argv);
10.     // 模拟一个多层的 JSON 响应
11.     QByteArray jsonResponse = R"({
12.         "student": {
13.             "name": "John",
14.             "age": 21,
15.             "sex": "Male",
16.             "address": {
17.                 "city": "New York",
18.                 "zip": "10001"
19.             }
20.         },
21.         "class": "Physics"
22.     })";
24.     // 解析 JSON 文档
25.     QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(jsonResponse);
27.     if (jsonDoc.isObject()) {
28.         QJsonObject rootObject = jsonDoc.object();
30.         // 获取 'student' 对象
31.         if (rootObject.contains("student") && rootObject["student"].isObject()) {
32.             QJsonObject studentObject = rootObject["student"].toObject();
34.             // 提取 'name' 字段
35.             if (studentObject.contains("name") && studentObject["name"].isString()) {
36.                 QString name = studentObject["name"].toString();
37.                 qDebug() << "Student Name:" << name;
38.             }
40.             // 提取 'age' 字段
41.             if (studentObject.contains("age") && studentObject["age"].isDouble()) {
42.                 int age = studentObject["age"].toInt();
43.                 qDebug() << "Student Age:" << age;
44.             }
46.             // 提取 'sex' 字段
47.             if (studentObject.contains("sex") && studentObject["sex"].isString()) {
48.                 QString sex = studentObject["sex"].toString();
49.                 qDebug() << "Student Sex:" << sex;
50.             }
52.             // 提取嵌套的 'address' 对象
53.             if (studentObject.contains("address") && studentObject["address"].isObject()) {
54.                 QJsonObject addressObject = studentObject["address"].toObject();
56.                 if (addressObject.contains("city") && addressObject["city"].isString()) {
57.                     QString city = addressObject["city"].toString();
58.                     qDebug() << "City:" << city;
59.                 }
61.                 if (addressObject.contains("zip") && addressObject["zip"].isString()) {
62.                     QString zip = addressObject["zip"].toString();
63.                     qDebug() << "ZIP Code:" << zip;
64.                 }
65.             }
66.         }
68.         // 获取根级字段 'class'
69.         if (rootObject.contains("class") && rootObject["class"].isString()) {
70.             QString className = rootObject["class"].toString();
71.             qDebug() << "Class:" << className;
72.         }
73.     }
75.     return a.exec();
76. }

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剖析步骤说明：

• 加载 JSON 文档：利用 QJsonDocument::fromJson() 将 JSON 数据转换为 QJsonDocument。
  
• 判定 JSON 范例：检查 QJsonDocument 是否是对象范例，通过 jsonDoc.object() 提取根对象。
  
• 递归剖析对象：对嵌套的对象逐层剖析，如提取 student 对象中的 name、age 等字段。
  
• 剖析嵌套对象：通过 studentObject["address"].toObject() 获取嵌套的 address 对象，然后进一步提取其中的字段。
  
• 剖析顶层字段：提取 class 这样的根级字段与嵌套对象的剖析方法类似。
  

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二. 如何构建多层嵌套的 JSON 数据

构建多层嵌套的 JSON 数据与剖析类似，通过 QJsonObject 和 QJsonArray 可以轻松构建复杂的 JSON 结构。例如，我们构建一个嵌套的 JSON，如下所示：

1. {
2.     "student": {
3.         "name": "John",
4.         "age": 21,
5.         "sex": "Male",
6.         "address": {
7.             "city": "New York",
8.             "zip": "10001"
9.         }
10.     },
11.     "class": "Physics"
12. }

复制代码

构建多层嵌套 JSON 的代码示例

1. [/code] [code]#include <QCoreApplication>
2. #include <QJsonObject>
3. #include <QJsonDocument>
4. #include <QDebug>
6. int main(int argc, char *argv[]) {
7.     QCoreApplication a(argc, argv);
9.     // 创建最里面的 address 对象
10.     QJsonObject addressObject;
11.     addressObject["city"] = "New York";
12.     addressObject["zip"] = "10001";
14.     // 创建 student 对象，并包含 name、age、sex 以及 address
15.     QJsonObject studentObject;
16.     studentObject["name"] = "John";
17.     studentObject["age"] = 21;
18.     studentObject["sex"] = "Male";
19.     studentObject["address"] = addressObject; // 嵌套的 address 对象
21.     // 创建根对象，并包含 student 对象和 class 字段
22.     QJsonObject rootObject;
23.     rootObject["student"] = studentObject;
24.     rootObject["class"] = "Physics";
26.     // 将 JSON 对象转换为 QJsonDocument
27.     QJsonDocument jsonDoc(rootObject);
29.     // 输出 JSON 字符串
30.     QByteArray jsonData = jsonDoc.toJson();
31.     qDebug() << jsonData;
33.     return a.exec();
34. }

复制代码

构建步骤说明：

• 创建嵌套对象：首先创建最内层的 address 对象，然后将其嵌入到 student 对象中。
  
• 创建中心对象：在 studentObject 中添加 name、age、sex 字段，并嵌入 addressObject。
  
• 创建根对象：将 studentObject 和 class 添加到根对象 rootObject 中。
  
• 转换为 JSON 字符串：通过 QJsonDocument::toJson() 将构建好的 JSON 对象序列化为字符串或 QByteArray。
  

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三. 构建包含数组的多层 JSON 数据

偶然，JSON 结构大概包含数组。你可以利用 QJsonArray 来表现 JSON 数组。例如，构建一个包含多个学生的 JSON 数据，每个学生都有一个嵌套的 address 对象：

1. {
2.     "class": "Physics",
3.     "students": [
4.         {
5.             "name": "John",
6.             "age": 21,
7.             "sex": "Male",
8.             "address": {
9.                 "city": "New York",
10.                 "zip": "10001"
11.             }
12.         },
13.         {
14.             "name": "Alice",
15.             "age": 22,
16.             "sex": "Female",
17.             "address": {
18.                 "city": "Los Angeles",
19.                 "zip": "90001"
20.             }
21.         }
22.     ]
23. }

复制代码

构建包含数组的 JSON 的代码示例

1. [/code] [code]#include <QCoreApplication>
2. #include <QJsonObject>
3. #include <QJsonArray>
4. #include <QJsonDocument>
5. #include <QDebug>
7. int main(int argc, char *argv[]) {
8.     QCoreApplication a(argc, argv);
10.     // 创建第一个学生的 address 对象
11.     QJsonObject addressObject1;
12.     addressObject1["city"] = "New York";
13.     addressObject1["zip"] = "10001";
15.     // 创建第一个 student 对象
16.     QJsonObject studentObject1;
17.     studentObject1["name"] = "John";
18.     studentObject1["age"] = 21;
19.     studentObject1["sex"] = "Male";
20.     studentObject1["address"] = addressObject1;
22.     // 创建第二个学生的 address 对象
23.     QJsonObject addressObject2;
24.     addressObject2["city"] = "Los Angeles";
25.     addressObject2["zip"] = "90001";
27.     // 创建第二个 student 对象
28.     QJsonObject studentObject2;
29.     studentObject2["name"] = "Alice";
30.     studentObject2["age"] = 22;
31.     studentObject2["sex"] = "Female";
32.     studentObject2["address"] = addressObject2;
34.     // 创建 students 数组
35.     QJsonArray studentsArray;
36.     studentsArray.append(studentObject1);
37.     studentsArray.append(studentObject2);
39.     // 创建根对象
40.     QJsonObject rootObject;
41.     rootObject["class"] = "Physics";
42.     rootObject["students"] = studentsArray;
44.     // 输出 JSON 字符串
45.     QJsonDocument jsonDoc(rootObject);
46.     QByteArray jsonData = jsonDoc.toJson();
47.     qDebug() << jsonData;
49.     return a.exec();
50. }

复制代码

构建步骤说明：

• 创建多个对象：为每个学生创建一个 studentObject，并嵌入对应的 addressObject。
  
• 创建数组：利用 QJsonArray 存储多个 studentObject。
  
• 将数组嵌入根对象：将 studentsArray 嵌入到 rootObject 中，构建完备的 JSON 数据。
  

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总结

Qt 提供了强大的 JSON 剖析与构建工具，通过 QJsonObject、QJsonArray 和 QJsonDocument，你可以轻松处理惩罚复杂的嵌套 JSON 结构。无论是从服务器获取多层嵌套的 JSON 数据并进行剖析，还是构建复杂的 JSON 数据并发送给服务器，Qt 都能很好地支持这一流程。

• 剖析 JSON：通过递归访问 QJsonObject，逐层提取数据，确保范例匹配以避免错误。
  
• 构建 JSON：通过嵌套对象和数组来构建复杂的 JSON 结构，将其序列化为 QByteArray 或字符串以用于通信或存储。
  

利用 Qt 处理惩罚 JSON 数据，你可以方便地与 RESTful API 和 Web 服务进行交互，实现当代应用程序所需的复杂数据操纵。

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