181-Json的介绍和使用

1、Json的介绍和使用

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。
也就是说，客户端如果是C++写的，服务器是Java写的，没关系，大家都认识Json，虽然在整个网络中，不同的部件是不同的语言开发的，但是都认识Json，所以大家之间用Json交流就可以了，不管是什么语言开发的，你想把数据发给我，你就把数据序列化成Json字符串，我收到Json字符串时，就把Json字符串反序列化成我这个主机所用的语言能认识的消息体。

我们在做聊天服务器项目的时候，比如说，我们发送一个聊天的消息，消息的种类很多，用msg_type区分，是登录消息，注册消息，聊天消息，还是加好友，群组的消息。from来自哪里，to给谁说的，msg消息的内容。

msg_type:2
from:xxx
to:xxx
msg:xxx

大致为上述的结构，但是我们通过网络TCP发送的都是字节流，所以对于这样的消息结构，我们要进行数据的序列化（转成json字节流发送到网络）和反序列化（远端接收到字节流，上报给应用，应用把json字节流反序列化成这样的消息结构）。

xml节点元素和标签特别多，浪费空间，现在用protobuf和json多。

2、一个优秀的Json三方库

JSON for Modern C++ 是一个由德国大牛 nlohmann 编写的在 C++ 下使用的 JSON 库。
具有以下特点
1、直观的语法
2、整个代码由一个头文件组成 json.hpp，没有子项目，没有依赖关系，没有复杂的构建系统，使用起来非常方便
3、使用 C++ 11 标准编写
4、使用 json 像使用 STL 容器一样
5、STL和 json 容器之间可以相互转换
6、严谨的测试：所有类都经过严格的单元测试，覆盖了 100％的代码，包括所有特殊的行为。此外，还检查了 Valgrind 是否有内存泄漏。为了保持高质量，该项目遵循核心基础设施倡议(CII)的最佳实践

3、包含json头文件

在网络中，常用的数据传输序列化格式有XML，Json，ProtoBuf，在公司级别的项目中，大量的在使用ProtoBuf作为数据序列化的方式，以其数据压缩编码传输，占用带宽小，同样的数据信息，是Json的1/10，XML的1/20，但是使用起来比Json稍复杂一些。

在基于muduo和nginx的集群聊天服务器项目中，采用json。

下面列举一些项目中用到的有关Json数据的序列化和反序列化代码，仅供参考！JSON for Modern C++这个三方库的使用非常简单，如下所示：

#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;

4、Json数据序列化

我们在linux下的vscode进行编程。
我在ChatServer2文件夹下创建一个test文件夹，在test文件夹里面创建一个testjson的文件夹，专门用于json的实践。

我们在testjson文件夹下创建文件：testjson.cpp
我们把json.hpp下载下来拉到linux中，移到testjson文件夹里面。

1、json序列化示例1—普通数据序列化

接下来我们书写testjson.cpp

#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

//json序列化示例1
void func1()
{
    json js;//定义一个json类型的对象//添加数组
    js["msg_type"] = 2;
    js["from"] = "liu feng";
    js["to"] = "zhang san";
    js["msg"] = "hello, are you ok now?";
    
    cout<
    func1();
    return 0;
}

注意：

有键，有值
但是是无序的哦！底层链式哈希表

2、json序列化示例2—数组

我们书写testjson.cpp，json的键可以是整数类型，字符串类型，还可以是数组类型。

//json序列化示例2
void 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;

}

3、json序列化示例3—容器序列化

我们书写testjson.cpp，强大到直接把C++ STL中的容器内容可以直接序列化成Json字符串

//json序列化示例代码3
void func3()
{
    json js;

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

    js["path"] = m;

    cout< 
 
5、json转成字符串发送给网络 
我们做集群聊天服务器项目，是为了把json转成字符串通过网络发送出去。
使用 dump() 把json转成字符串通过网络发送出去。 
#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

//json序列化示例1
string func1()
{
    json js;//定义一个json类型的对象//添加数组
    js["msg_type"] = 2;
    js["from"] = "liu feng";
    js["to"] = "zhang san";
    js["msg"] = "hello, are you ok now?";
 
    string sendBuf = js.dump();//输出的意思 
    //cout<
    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;
    return js.dump();
}

//json序列化示例代码3
string func3()
{
    json js;

    //直接序列化一个vector容器
    vector 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 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<
    //func1();
    //func2();
    func3();
    return 0;
}

 
6、Json数据反序列化 
当从网络接收到字符串为Json格式，可以用JSON for Modern C++ 直接反序列化取得数据或者直接反序列化出对象，甚至容器，强大无比！ 
#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

//json序列化示例1
string func1()
{
    json js;//定义一个json类型的对象//添加数组
    js["msg_type"] = 2;
    js["from"] = "liu feng";
    js["to"] = "zhang san";
    js["msg"] = "hello, are you ok now?";
 
    string sendBuf = js.dump();//输出的意思 
    //cout<
    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;
    return js.dump();
}

//json序列化示例代码3
string func3()
{
    json js;

    //直接序列化一个vector容器
    vector 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 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<
    //func1();
    //unc2();
    //func3();
    string recvBuf = func1();
    //string recvBuf = func2();
    //string recvBuf = func3();
    
    //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< vec = jsbuf["list"]; //js对象里面的数组类型，直接放入vector容器当中
    //for (int &v : vec)
    //{
    //     cout << v << " ";
    //}
    //cout << endl;

    //map mymap = jsbuf["path"];
    //for (auto &p : mymap)
    //{
    //     cout << p.first << " " << p.second << endl;
    //}
    //cout << endl;

    return 0;
}

 
1、json反序列化示例1—普通数据反序列化 

  
 
2、json反序列化示例2—数组反序列化 

  
 
3、json反序列化示例2—容器反序列化

181-Json的介绍和使用

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