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封装rapidjson用于数据库及网络数据传输

jiezi

背景

我要完成以 json 为数据媒介，来操作数据库和网络传输。查资料，发现 rapidjson 是比较流行的 json 库，并且速度快。但以我的使用方式，用起来非常麻烦，而且我的目的是数据交换。rapidjson 非常普通看起来应该是值传输的操作，其实都是内存移动。这虽然能达到高效率的目的，但一不小心就会出错，而且写出来看着非常丑陋，所以我写了个代理类，来达到我的需求。

设计思想

只是增加一些方便的操作方法，提供多种构造函数来方便的创建对象，提供复制构造函数，提供方便的增加元素的接口，提供对象的遍历方法等等。内部实际上是一个 rapidjson 对象，所有的实际操作都在基于 rapidjson 的，Rjson 只是一个代理，改变了使用的方式，提供了值传输，会有一定的性能下降，但这是适应我的需求所作的必要改变。

具体实现

类结构

Document * json 是实际的 json 对象，我进行封装，提供新的访问接口，对外不暴露其它细节，比如：Value 对象。因此 Rjson 对象的遍历设计就比较麻烦，最终我选择了类似 ES6 的方式，先提供一个 GetAllKeys 方法，再逐一访问每个 value 的方式来进行遍历。

class Rjson {
private:
    Document* json;
public:
    Rjson();
    Rjson(const char* jstr);
    Rjson ExtendObject(Rjson& obj);
    void AddValueInt(string k, int v);
    void AddValueString(string k, string v) ;
    ...
}

默认构造函数

Rjson() {json = new Document();          //rapidjosn 建立 Document 对象后，必须要增加 Value 或调用 SetObject()来形成一个空 json，不然就会报错
        json->SetObject();              // 我合并两个操作，建立一个空 json}

构造函数，接受 char* 参数

Rjson(const char* jstr) {// 注意这里是 const char *，不然从 string.c_str()传递过来就要强转，不然会被匹配也 string 参数的重载构造函数上去。json = new Document();      // 合并两步操作，简单的处理，可以方便很多创建代码的编写
        json->Parse(jstr);
    }

构造函数，接受 string 参数

Rjson(string jstr) {            // 注意构造函数中调用重载构造函数的方法
        new (this)Rjson(jstr.c_str());
    }

复制构造函数

Rjson(const Rjson& origin) {json = new Document();      // 使用 CopyFrom 实现复制
        json->CopyFrom(*(origin.json), json->GetAllocator());
    }

赋值操作

Rjson& operator = (const Rjson& origin) {new (this)Rjson(origin);        // 利用复制构造函数来实现
        return(*this);
    }

重载 [] 运算符

string operator[](string key) {     // 值都以字符串形式返回
        string rs = "";
        if (json->HasMember(key.c_str())) {
            int vType;
            GetValueAndTypeByKey(key.c_str(), &rs, &vType);
        }
        return rs;
    }

增加数值类型

void AddValueInt(string k, int v) {string* newK = new string(k);   // 必须新建
        Value aInt(kNumberType);
        aInt.SetInt(v);
        json->AddMember(StringRef(newK->c_str()), aInt, json->GetAllocator());     //addMember 方法是地址传递
    }

增加字符串类型

    void AddValueString(string k, string v) {string* newK = new string(k);
        Value aStr(kStringType);        // 必须新建
        aStr.SetString(v.c_str(), json->GetAllocator());
        json->AddMember(StringRef(newK->c_str()), aStr, json->GetAllocator());
    }

增加对象数组

    void AddValueArray(string k, vector<string>& arr) {string* newK = new string(k);
        int len = arr.size();
        Value rows(kArrayType);
        for (int i = 0; i < len; i++) {Value al(kStringType);                  // 必须新建
            al.SetString(arr.at(i).c_str(),json->GetAllocator());
            rows.PushBack(al, json->GetAllocator());
        }
        json->AddMember(StringRef(newK->c_str()), rows, json->GetAllocator());
    }

取得所有键

vector<string> GetAllKeys() {// 不想显露 Value 对象，使用这个接口加 [] 运算符来完成遍历，若需要值类型，则与 GetValueAndTypeByKey 方法配合。vector<string> keys;
        for (auto iter = json->MemberBegin(); iter != json->MemberEnd(); ++iter)
        {keys.push_back((iter->name).GetString());
        }
        return keys;
    }

取得指定值及其类型

rapidjson 一共定义了七种值类型，需要一一对应处理

enum Type {
    kNullType = 0,      //!< null
    kFalseType = 1,     //!< false
    kTrueType = 2,      //!< true
    kObjectType = 3,    //!< object
    kArrayType = 4,     //!< array 
    kStringType = 5,    //!< string
    kNumberType = 6     //!< number
};

暂时只处理了数值、字符串及数组类型

void GetValueAndTypeByKey(string key, string* v, int* vType) {Value::ConstMemberIterator iter = json->FindMember(key.c_str());
        if (iter != json->MemberEnd()) {*vType = (int)(iter->value.GetType());
            if (iter->value.IsInt()) {
                std::stringstream s;
                s << iter->value.GetInt();
                *v = s.str();}
            else if (iter->value.IsString()) {*v = iter->value.GetString();
            }
            else if (iter->value.IsArray()) {*v = GetJsonString((Value&)iter->value);
            }
            else {*v = "";}
        }
        else {
            *vType = kStringType;
            *v = "";
        }
    }

获取 json 字符串

string GetJsonString() {
        StringBuffer strBuffer;
        Writer<StringBuffer> writer(strBuffer);
        json->Accept(writer);
        return strBuffer.GetString();}

扩展 json 对象

Rjson ExtendObject(Rjson& obj) {Document* src = obj.GetOriginRapidJson();
        for (auto iter = src->MemberBegin(); iter != src->MemberEnd(); ++iter)
        {if (json->HasMember(iter->name)) {          // 键存在，更新
                Value& v = (*json)[iter->name];
                v.CopyFrom(iter->value, json->GetAllocator());
                //v = (Value&)std::move(vTmp);
            }
            else {                                      // 键不存在，新增
                string* newK = new string(iter->name.GetString());
                Value vTmp;
                vTmp.CopyFrom(iter->value, json->GetAllocator());
                json->AddMember(StringRef(newK->c_str()), vTmp, json->GetAllocator());
            }
        }
        return *(this);
    }

使用示例

Rjson obj;
obj.AddValueString("username", "插入测试");
obj.AddValueInt("password", 3245);
cout << obj.GetJsonString() << endl;

Rjson obj2(obj);

Rjson obj3("{\"user\":\"bill\",\"age\":12}");

项目地址

https://github.com/zhoutk/Jorm

系列文章规划

  • c++ 操作关系数据库通用接口设计（JSON-ORM c++ 版）
  • Rjson — rapidjson 代理的设计与实现
  • sqlit3 数据库操作的实现与解析
  • mysql 数据库操作的实现与解析
  • postgres 数据库操作的实现与解析
  • oracle 数据库操作的实现与解析
  • mssql 数据库操作的实现与解析
  • 总结（如果需要的话）

感受

这是封装数据库通用访问接口的第一步，提供方便的 json 对象操作，不然写个 json 对象得郁闷死。很怀念在 javascript 中操作 json 的感觉，如丝般润滑 ……

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