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集群聊天服务器项目【C++】（二）Json的简单使用

article 2024/11/13 14:52:06

在上一章中，简单介绍了本项目的内容、技术栈、需求和目标等，详细介绍了环境配置，如果还没有配置成功，请参考我的上一篇博客环境配置

今天主要介绍Json库是什么以及简单的使用。

1.为什么要使用Json

我们在网络传输数据时，可能两端的操作系统或者所使用的语言不同，相互转化存在困难，因此我们需要使用序列化的手段，将要发送的数据转成通信双方都能处理的格式，比如XML、Json、protoBuf等，然后接收方再反序列化出发送的消息。

2.Json库简单介绍

Json是一种轻量级的数据交换格式（也叫数据序列化方式）。Json采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 Json 成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。
在网络传输中，一般有3中常见的序列化格式：XML，Json、ProtoBuf

ProtoBuf：数据压缩编码传输，占用带宽小，复杂
Json：相比与ProtoBuf更简单，但性能差一点
XML：性能差
本项目使用Json完成网络数据的序列化与反序列化。

3. Json的简单使用

我们可以直接使用大牛写好的一个Json库，它只有一个hpp文件，因此使用它只需要include就行：

#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;  //起个简单命名

3.1Json序列化

将Json看成一个无序的容器，类似unordered_map一样以键值对存储。其中键一定要用双引号括起来，值无所谓，可以是任意的类型。使用js.dump()： json数据对象序列化为 json字符串，然后发送。

string func1()
{
    json js;   //看成定义js容器
    js["msg_type"] = 2;   //看成键值对，值必须双引号括起来，看成字符串，值可以是任意类型
    js["from"] = "zhang san";
    js["to"] = "li si";
    js["msg"] = "hello, what are you doing now?";
	cout << js << endl;  //{"from":"zhang san","msg":"hello, what are you doing now?","msg_type":2,"to":"li si"}
    string sendBuf = js.dump();  //转成Json字符串类型输出
    cout<<sendBuf.c_str()<<endl; //{"from":"zhang san","msg":"hello, what are you doing now?","msg_type":2,"to":"li si"}
    return sendBuf;
}

其中值可以存任意类型：

string func2()
{
    json js;
    // 添加数组
    js["id"] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 添加key-value
    js["name"] = "zhang san";
    // 添加对象
    js["msg"]["zhang san"] = "hello world";
    js["msg"]["liu shuo"] = "hello china";
    // 上面等同于下面这句一次性添加数组对象
    js["msg"] = {{"zhang san", "hello world"}, {"liu shuo", "hello china"}};
    cout << js << endl; //输出{"from":"zhang san","msg":"hello, what are you doing now?","msg_type":2,"to":"li si"}
    return js.dump();
}

值可以是容器：

string func3()
{
    json js;

    // 直接序列化一个vector容器
    vector<int> vec;
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
    vec.push_back(5);

    js["list"] = vec;

    // 直接序列化一个map容器
    map<int, string> m;
    m.insert({1, "黄山"});
    m.insert({2, "华山"});
    m.insert({3, "泰山"});

    js["path"] = m;

    string sendBuf = js.dump(); // json数据对象 =》序列化 json字符串
    cout<<sendBuf<<endl; //{"list":[1,2,5],"path":[[1,"黄山"],[2,"华山"],[3,"泰山"]]}
    return sendBuf;
}

3.2Json反序列化

数据反序列化json::parse(Json字符串)：Json字符串反序列化Json数据对象（看成unordered_map容器），然后再通过键取值。

string recvBuf = func1();
// 数据的反序列化   json字符串 =》反序列化 数据对象（看作容器，方便访问）
json jsbuf = json::parse(recvBuf);
cout<<jsbuf["msg_type"]<<endl;  //2
cout<<jsbuf["from"]<<endl;   //"zhang san"
cout<<jsbuf["to"]<<endl;   //"li si"
cout<<jsbuf["msg"]<<endl;   //"hello, what are you doing now?"

总结

本文讲解了为什么需要使用Json库，什么是Json库，以及Json库的简单使用方法。其中Json可以看成一个unordered_map容器取使用。
在序列化时，使用Json js创建一个json对象，按键值对的方式添加元素，使用js.dump()转成Json字符串，然后发送。
接收方收到Json字符串后需要反序列化，使用Json::parse()将Json字符串转为js对象，再通过键去取对应的值。
注意：键必须是字符串（双引号括起来）

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