C++ Qt開發：QNetworkAccessManager網路介面組件

Qt 是一個跨平臺C++圖形界面開發庫，利用Qt可以快速開發跨平臺窗體應用程式，在Qt中我們可以通過拖拽的方式將不同組件放到指定的位置，實現圖形化開發極大的方便了開發效率，本章將重點介紹如何運用QNetworkAccessManager組件實現Web網頁訪問。

QNetworkAccessManager是Qt網路模塊中的關鍵類，用於管理網路訪問和請求。作為一個網路請求的調度中心，它為Qt應用程式提供了發送和接收各種類型的網路請求的能力，包括常見的GET、POST、PUT、DELETE等。這個模塊的核心功能在於通過處理QNetworkReply和QNetworkRequest來實現與網路資源的交互。

通過QNetworkAccessManager，Qt應用程式能夠輕鬆地與遠程伺服器通信，獲取數據或將數據上傳到伺服器。這種網路請求的管理不僅是非同步的，以確保不會阻塞主線程，還提供了豐富的信號和槽機制，使得開發者可以靈活地處理不同階段的網路操作。

通常，QNetworkAccessManager會與QNetworkReply和QNetworkRequest一起使用。QNetworkRequest用於封裝和配置網路請求的各種屬性，例如URL、請求頭等。而QNetworkReply則代表了對網路請求的響應，包含了請求返回的數據和相關信息。這三者共同協作，為Qt應用程式提供了便捷、靈活且強大的網路通信能力。

1.1 通用API函數

1.1.1 QNetworkAccessManager

要想實現網路通信首先需要新建一個網路訪問管理器，以下是QNetworkAccessManager類中的一些常用函數及其描述：

這些函數提供了QNetworkAccessManager的核心功能，使得開發者能夠方便地進行各種類型的網路請求，配置網路參數，併進行相關的網路管理操作。

1.1.2 QNetworkReply

以下是QNetworkReply類中的一些常用函數及其描述：

這些函數提供了對QNetworkReply實例進行各種操作和查詢的方法，包括讀取回覆數據、處理SSL錯誤、獲取請求信息、檢查錯誤狀態等。開發者可以根據具體需求使用這些函數來有效地與網路回覆進行交互。

1.1.3 QNetworkRequest

以下是QNetworkRequest類中的一些常用函數及其描述：

這些函數提供了對QNetworkRequest實例進行各種操作和查詢的方法，包括設置和獲取頭信息、設置SSL配置、設置和獲取網路請求屬性等。開發者可以根據具體需求使用這些函數來有效地構建和管理網路請求。

1.2 實現Web頁面訪問

要使用該模塊讀者應該在*.pro文件內包含network網路模塊，併在頭文件中引入QNetworkAccessManager、QNetworkReply、QNetworkRequest三個類，在建立訪問時首先使用QNetworkAccessManager新增一個manager管理類，並通過QNetworkRequest類創建一個GET請求地址，通過使用manager.get方法實現對特定頁面的訪問。

當訪問完成時需要通過一個信號來實現對數據的處理，在QNetworkReply類中包含有如下表所示的信號以供讀者使用，例如當訪問被完成時則自動觸發&QNetworkReply::finished完成信號，此時只需要對該信號進行相應的處理即可，通常會使用一個槽函數來處理它。

這些信號提供了豐富的信息，使開發者能夠在不同階段處理網路請求。同理，在下載和上傳過程中可以使用downloadProgress和uploadProgress信號來獲取進度信息，readyRead信號表示有可讀取的數據，error信號表示請求發生錯誤，sslErrors信號表示SSL相關的錯誤。

當信號被觸發時則會通過QObject::connect連接到對應的槽函數上，如下案例中所示，在槽函數內通過reply->attribute方法我們獲取到此次響應碼中的QNetworkRequest::HttpStatusCodeAttribute屬性，該屬性用來指明本次訪問的狀態值。此類屬性也有許多可供參考，如下所示；

這些屬性提供了額外的信息，使得開發者能夠更全面地瞭解和處理網路響應。根據具體的應用需求，開發者可以選擇使用這些屬性中的一個或多個來獲取所需的信息。

#include <QCoreApplication>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkReply>
#include <QNetworkRequest>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 創建網路訪問管理器
    QNetworkAccessManager manager;

    // 創建GET請求
    QNetworkRequest request(QUrl("http://www.baidu.com"));

    // 發送GET請求
    QNetworkReply *reply = manager.get(request);

    // 連接信號槽，處理響應
    QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, [&]()
    {
        if (reply->error() == QNetworkReply::NoError)
        {
            // 獲取請求的 URL
            qDebug() << "Request URL:" << reply->request().url();

            // 輸出請求頭信息
            qDebug() << "Request Headers:";
            QList<QByteArray> requestHeaders = reply->request().rawHeaderList();
            foreach (const QByteArray &header, requestHeaders) {
                qDebug() << header << ":" << reply->request().rawHeader(header);
            }

            // 獲取響應碼
            int statusCode = reply->attribute(QNetworkRequest::HttpStatusCodeAttribute).toInt();
            qDebug() << "HttpStatusCodeAttribute:" << statusCode;

            // 連接是否加密的標誌
            bool connectionEncryptedAttribute = reply->attribute(QNetworkRequest::ConnectionEncryptedAttribute).toBool();
            qDebug() << "ConnectionEncryptedAttribute:" << connectionEncryptedAttribute;

            // 請求是否來自緩存的標誌
            bool sourceIsFromCacheAttribute = reply->attribute(QNetworkRequest::SourceIsFromCacheAttribute).toBool();
            qDebug() << "SourceIsFromCacheAttribute:" << sourceIsFromCacheAttribute;

            // HTTP請求是否被允許進行流水線處理的標誌
            bool httpPipeliningAllowedAttribute = reply->attribute(QNetworkRequest::HttpPipeliningAllowedAttribute).toBool();
            qDebug() << "HttpPipeliningAllowedAttribute:" << httpPipeliningAllowedAttribute;

            // 輸出響應頭信息
            qDebug() << "Response Headers:";
            QList<QByteArray> responseHeaders = reply->rawHeaderList();
            foreach (const QByteArray &header, responseHeaders) {
                qDebug() << header << ":" << reply->rawHeader(header);
            }

            // 處理響應內容，這裡可以使用 readAll() 方法獲取響應內容
            // qDebug() << "Response Content:" << reply->readAll();
        } else
        {
            qDebug() << "Error:" << reply->errorString();
        }

        // 釋放資源
        reply->deleteLater();
        QCoreApplication::quit();
    });

    return a.exec();
}

讀者可自行編譯並運行這段代碼，觀察請求與相應數據如下圖所示；

至於如何在圖形界面中使用則就更簡單了，首先我們在mainwindow.h頭文件中定義好所需要的兩個槽函數，函數on_finished()用於在完成請求後被調用，函數on_readyRead()則用於在回調被執行後調用，並並以兩個網路管理類的指針變數，如下所示；

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    //自定義槽函數
    void on_finished();
    void on_readyRead();

    void on_pushButton_clicked();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QNetworkAccessManager networkManager;   // 網路管理
    QNetworkReply *reply;                   // 網路響應
};

當獲取按鈕被點擊後則開始執行讀入指定URL地址，並對該地址進行網頁訪問，同時綁定這兩個信號，一旦被觸發則自動路由到對應的槽函數上面去，如下所示；

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
    // 讀入URL地址
    QString urlSpec = ui->lineEdit->text().trimmed();
    if (urlSpec.isEmpty())
    {
        QMessageBox::information(this, "錯誤", "請指定URL");
        return;
    }

    // 格式化URL
    QUrl newUrl = QUrl::fromUserInput(urlSpec);
    if (!newUrl.isValid())
    {
        QMessageBox::information(this, "錯誤", QString("無效URL: %1").arg(urlSpec));
        return;
    }

    // 訪問頁面
    reply = networkManager.get(QNetworkRequest(newUrl));

    // 完成時的槽函數綁定
    connect(reply, SIGNAL(finished()), this, SLOT(on_finished()));

    // 讀入數據的槽函數綁定
    connect(reply, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(on_readyRead()));

}

相對應的，在on_finished()槽函數中我們將響應頭讀出並輸出到文本框中，在on_readyRead()槽函數中則是對整個網站頁面源代碼的輸出功能，完整代碼如下所示；

void MainWindow::on_finished()
{
    // 獲取響應碼
    int statusCode = reply->attribute(QNetworkRequest::HttpStatusCodeAttribute).toInt();

    if(statusCode == 200)
    {
        ui->plainTextEdit_2->appendPlainText("響應頭數據:");
        // 輸出響應頭信息
        QList<QByteArray> responseHeaders = reply->rawHeaderList();
        foreach (const QByteArray &header, responseHeaders)
        {
            ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(header + " : " + reply->rawHeader(header));
        }
    }
}

// 讀入頁面源代碼
void MainWindow::on_readyRead()
{
    ui->plainTextEdit->setPlainText(reply->readAll());
}

運行代碼，讀者可自行輸入特定的網站進行讀取測試，如下所示（完整代碼請參考課件部分）；