Qt 之高级网络操作(HTTPFTP 快速上手)

    xiaoxiao2022-06-23  25

    简述

    Qt Network 模块中提供了一些高级别的类,例如:QNetworkRequest、QNetworkReply 和 QNetworkAccessManager,使用常见的协议执行网络操作。

    在分享的过程中,顺便介绍下 Fiddler,便于我们调试。Fiddler 是一个 HTTP 协议调试代理工具。当然,也可以使用其它 Web/HTTP 调试工具。

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    HTTP 消息结构

    先来看一下 HTTP 的消息结构。

    Request

    请求行:Request 消息中的第一行,由请求方式、请求URL、HTTP协议及版本三部分组成。

    请求头:其中 Content-Type 指定了客户端发送的内容格式。例如:Content-Type: application/json,指客户端发送的内容格式为 Json。

    请求体:要发送的表单数据。

    Response

    状态行:Response 消息中的第一行,由 HTTP 协议版本号、状态码、状态消息三部分组成。状态码用来告诉 HTTP 客户端,HTTP 服务器是否产生了预期的 Response。HTTP/1.1 中定义了 5 类状态码, 状态码由三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别:

    1XX:提示信息 - 表示请求已被成功接收,继续处理。2XX:成功 - 表示请求已被成功接收、理解、接受。3XX:重定向 - 要完成请求必须进行更进一步的处理。4XX:客户端错误 - 请求有语法错误或请求无法实现。5XX:服务器端错误 - 服务器未能实现合法的请求。

    响应头:其中 Content-Type 指定了服务器返回的内容格式。例如:Content-Type: application/json,指服务器返回的内容格式为 Json。

    响应体:服务器返回的内容。

    注意:这里,针对 HTTP 协议只做了一些简单的介绍,便于下面讲解,关于协议中的其他部分,有兴趣的童鞋可自行研究。

    支持的协议

    在进行网络请求之前,首先,要查看 QNetworkAccessManager 支持的协议:

    QNetworkAccessManager *manager = new QNetworkAccessManager(this); qDebug() << manager->supportedSchemes();

    通过调用 supportedSchemes(),列出了支持的所有 URL schemes:

    (“ftp”, “file”, “qrc”, “http”, “https”, “data”)

    下面,我们主要以 HTTP 为例。

    请求

    构建一个请求非常简单,本例中,我们尝试获取某个网页,以 为例:

    QString baseUrl = "http://www.csdn.net/"; QNetworkRequest request; request.setUrl(QUrl(baseUrl));

    现在,名为 request 的 QNetworkRequest 请求对象就构建成功了,为了获取所有想要的信息,我们需要将该请求发送出去。

    QNetworkReply *pReplay = manager->get(request);

    这时,会获取一个名为 pReplay 的 QNetworkReply 响应对象。等待响应完成,就可以从这个对象中获取所有想要的信息。

    QByteArray bytes = pReplay->readAll(); qDebug() << bytes;

    完整的源码:

    // URL QString baseUrl = "http://www.csdn.net/"; // 构造请求 QNetworkRequest request; request.setUrl(QUrl(baseUrl)); QNetworkAccessManager *manager = new QNetworkAccessManager(this); // 发送请求 QNetworkReply *pReplay = manager->get(request); // 开启一个局部的事件循环,等待响应结束,退出 QEventLoop eventLoop; QObject::connect(manager, &QNetworkAccessManager::finished, &eventLoop, &QEventLoop::quit); eventLoop.exec(); // 获取响应信息 QByteArray bytes = pReplay->readAll(); qDebug() << bytes;

    因为请求的过程是异步的,所以此时使用 QEventLoop 开启一个局部的事件循环,等待响应结束,事件循环退出。

    注意:开启事件循环的同时,程序界面将不会响应用户操作(界面被阻塞)。

    简便的 API 意味着所有 HTTP 请求类型都是显而易见的。那么其他 HTTP 请求类型:POST,PUT 又是如何的呢?都是一样的简单:

    QNetworkReply *pPostReplay = manager->post(request, QByteArray()); QNetworkReply *pPutReplay = manager->put(request, QByteArray());

    漂亮,对吧?但这也仅是冰山一角。

    传递 URL 参数

    你也许经常想为 URL 的查询字符串(query string)传递某种数据。如果你是手工构建 URL,那么数据会以键/值对的形式置于 URL 中,跟在一个问号的后面。例如:http://www.zhihu.com/search?type=content&q=Qt。Qt 提供了 QUrlQuery 类,可以很便利地提供这些参数。

    举例来说,如果你想传递 type=content 和 q=Qt 到 http://www.zhihu.com/search,可以使用如下代码:

    // URL QString baseUrl = "http://www.zhihu.com/search"; QUrl url(baseUrl); // key-value 对 QUrlQuery query; query.addQueryItem("type", "content"); query.addQueryItem("q", "Qt"); url.setQuery(query);

    通过打印输出该 URL,你能看到 URL 已被正确编码:

    qDebug() << url.url(); // "http://www.zhihu.com/search?type=content&q=Qt"

    更多参考:Qt之QUrlQuery

    代理

    在发送请求的时候,如果要通过 Fiddler 分析,就必须设置代理,主要使用 QNetworkProxy :

    QNetworkProxy proxy; proxy.setType(QNetworkProxy::HttpProxy); proxy.setHostName("127.0.0.1"); proxy.setPort(8888); manager->setProxy(proxy);

    更多参考:Qt之QNetworkProxy(网络代理)

    更加复杂的 POST 请求

    httpbin 是一个使用 Python + Flask 编写的 HTTP 请求和响应服务,主要用于测试 HTTP 库。

    通常,你想要发送一些编码为表单形式的数据 - 非常像一个 HTML 表单。要实现这个,只需简单地传递一个QByteArray 给 data 参数。你的数据在发出请求时会自动编码为表单形式:

    // URL QString baseUrl = "http://httpbin.org/post"; QUrl url(baseUrl); // 表单数据 QByteArray dataArray; dataArray.append("key1=value1&"); dataArray.append("key2=value2"); // 构造请求 QNetworkRequest request; request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/x-www-form-urlencoded"); request.setUrl(url); QNetworkAccessManager *manager = new QNetworkAccessManager(this); // 发送请求 manager->post(request, dataArray);

    还可以使用 json 参数直接传递,然后它就会被自动编码:

    // URL QString baseUrl = "http://httpbin.org/post"; QUrl url(baseUrl); // Json数据 QJsonObject json; json.insert("User", "Qter"); json.insert("Password", "123456"); QJsonDocument document; document.setObject(json); QByteArray dataArray = document.toJson(QJsonDocument::Compact); // 构造请求 QNetworkRequest request; request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/json"); request.setUrl(url); QNetworkAccessManager *manager = new QNetworkAccessManager(this); // 连接信号槽 connect(manager, SIGNAL(finished(QNetworkReply *)), this, SLOT(replyFinished(QNetworkReply *))); // 发送请求 manager->post(request, dataArray);

    为了不阻塞界面,我们不再使用 QEventLoop,而用 QNetworkAccessManager 对应的信号,当响应结束就会发射 finished() 信号,将其链接到对应的槽函数上即可。

    定制请求头

    如果你想为请求添加 HTTP 头部,只要简单地调用 setHeader() 就可以了。

    例如,发送的请求时,使用的 User-Agent 是 Mozilla/5.0 , 为了方便以后追踪版本信息,可以将软件的版本信息写入到 User-Agent 中。

    QNetworkRequest request; request.setHeader(QNetworkRequest::UserAgentHeader, "my-app/0.0.1");

    User-Agent:包含发出请求的用户信息。

    当然,除了 User-Agent 之外,QNetworkRequest::KnownHeaders 还包含其他请求头,它就是为 HTTP 头部而生的。根据 RFC 2616, HTTP 头部是大小写不敏感。

    如果 QNetworkRequest::KnownHeaders 不满足需要,使用 setRawHeader()。

    响应内容

    要获取响应的内容,可以调用 readAll(),由于上述的 POST 请求返回的数据为 Json 格式,将响应结果先转化为 Json,然后再对其解析:

    void replyFinished(QNetworkReply *reply) { // 获取响应信息 QByteArray bytes = reply->readAll(); QJsonParseError jsonError; QJsonDocument doucment = QJsonDocument::fromJson(bytes, &jsonError); if (jsonError.error != QJsonParseError::NoError) { qDebug() << QStringLiteral("解析Json失败"); return; } // 解析Json if (doucment.isObject()) { QJsonObject obj = doucment.object(); QJsonValue value; if (obj.contains("data")) { value = obj.take("data"); if (value.isString()) { QString data = value.toString(); qDebug() << data; } } } }

    响应的内容可以是 HTML 页面,也可以是字符串、Json、XML等。最上面所发送的 GET 请求 获取的就是 的首页 HTML。

    响应状态码

    我们可以检测响应状态码:

    QVariant variant = pReplay->attribute(QNetworkRequest::HttpStatusCodeAttribute); if (variant.isValid()) qDebug() << variant.toInt(); // 200

    HTTP 状态码请参考:

    Status codesList of HTTP status codes

    最常见的是 200 OK,表示请求已成功,请求所希望的响应头或数据体将随此响应返回。

    响应头

    进入 Response Headers:

    可以看到包含很多,和上面一样,使用任意 QNetworkRequest::KnownHeaders 来访问这些响应头字段。例如,Content Type:

    QVariant variant = pReplay->header(QNetworkRequest::ContentTypeHeader); if (variant.isValid()) qDebug() << variant.toString(); // "text/html; charset=utf-8"

    如果 QNetworkRequest::KnownHeaders 不满足需要,可以使用 rawHeader()。例如,响应包含了登录后的 TOKEN,位于原始消息头中:

    if (reply->hasRawHeader("TOKEN")) QByteArray byte = reply->rawHeader("TOKEN");

    它还有一个特殊点,那就是服务器可以多次接受同一 header,每次都使用不同的值。Qt 会将它们合并,这样它们就可以用一个映射来表示出来,参见 RFC 7230:

    A recipient MAY combine multiple header fields with the same field name into one “field-name: field-value” pair, without changing the semantics of the message, by appending each subsequent field value to the combined field value in order, separated by a comma.

    接收者可以合并多个相同名称的 header 栏位,把它们合为一个 "field-name: field-value" 配对,将每个后续的栏位值依次追加到合并的栏位值中,用逗号隔开即可,这样做不会改变信息的语义。

    错误

    如果请求的处理过程中遇到错误(如:DNS 查询失败、拒绝连接等)时,则会产生一个 QNetworkReply::NetworkError。

    例如,我们将 URL 改为这样:

    QString baseUrl = "http://www.csdnQter.net/";

    发送请求后,由于主机名无效,必然会发生错误,根据 error() 来判断:

    QNetworkReply::NetworkError error = pReplay->error(); switch (error) { case QNetworkReply::ConnectionRefusedError: qDebug() << QStringLiteral("远程服务器拒绝连接"); break; case QNetworkReply::HostNotFoundError: qDebug() << QStringLiteral("远程主机名未找到(无效主机名)"); break; case QNetworkReply::TooManyRedirectsError: qDebug() << QStringLiteral("请求超过了设定的最大重定向次数"); break; deafult: qDebug() << QStringLiteral("未知错误"); } // "远程主机名未找到(无效主机名)"

    这时,会产生一个 QNetworkReply::HostNotFoundError 错误。

    注意: QNetworkReply::TooManyRedirectsError 是 5.6 中引进的,默认限制是 50,可以使用 QNetworkRequest::setMaxRedirectsAllowed() 来改变。

    如果要获取到可读的错误信息,使用:

    QString strError = pReplay->errorString(); qDebug() << strError; // "Host www.csdnqter.net not found"

    准备好了吗?赶快去试试吧!

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