位置导航: 首页 / 物联网教程 / 第3章 – 用C/C++开发物联网 / 3-4 网络客户端 / 本页
解析JSON格式信息是一个较为繁琐的工作，因此我们将借助解析Arduino – ESP8266平台中解析JSON格式信息的第三方库——ArduionJson库。该库是目前最受好评的解析JSON信息第三方库。其基本信息如下：
作者：BENOIT BLANCHON
官网：https://arduinojson.org/
GitHub: https://github.com/bblanchon/ArduinoJson
本站下载地址：太极创客网站下载页Arduino / ESP8266-NodeMCU第三方库下载部分
JSON解析示例-1：单一对象JSON解析
在以下示例中，您将会看到如何使用ESP8266配合ArduinoJson库来解析只有一个对象的简单JSON信息。该信息如下：
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{ "name": "taichi-maker", "number": 1 } |
以下是该示例程序
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : arduinojosn_1_object 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200424 程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何使用arduinojson库解析以下json信息。该json包含一个对象， 对象中有一个数据。 { "name": "taichi-maker", "number": 1 } ----------------------------------------------------------------------- 本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。 该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页： http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/ ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(""); // 重点1：DynamicJsonDocument对象 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(2) + 30; DynamicJsonDocument doc(capacity); // 重点2：即将解析的json文件 String json = "{\"name\":\"taichi-maker\",\"number\":1}"; // 重点3：反序列化数据 deserializeJson(doc, json); // 重点4：获取解析后的数据信息 String nameStr = doc["name"].as<String>(); int numberInt = doc["number"].as<int>(); // 通过串口监视器输出解析后的数据信息 Serial.print("nameStr = ");Serial.println(nameStr); Serial.print("numberInt = ");Serial.println(numberInt); } void loop() {} |
语句讲解
重点1：
const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(2) + 30;
DynamicJsonDocument doc(capacity);
这里我们建立了DynamicJsonDocument对象，该对象名称为doc。在建立该对象时需要提供一个参数，也就是括号中的参数capacity。这个capacity参数的作用是告诉ESP8266我们所建立的DynamicJsonDocument对象将要占用多大的内存空间。这个空间大小是由语句const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(2) + 30;计算出来的。在这里我们回顾一下需要解析的JSON信息内容如下所示：
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{ "name": "taichi-maker", "number": 1 } |
我们可以看到，以上JSON信息中包含一个对象，该对象含有两个数据。因此在计算DynamicJsonDocument对象占用空间大小时，使用了JSON_OBJECT_SIZE(2)这条指令。其中指令括号中的2即代表对象包含有两个数据。
我们再看一个例子，假设我们即将解析的JSON如下：
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{ "name": "taichi-maker", "url": "www.taichi-maker.com", "number": 1 } |
以上JSON对象中包含有3个数据。在计算解析它所需要占用的内存大小时，我们将要使用语句:const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(3) + 60;
讲到这里可能细心的朋友已经发现了，在以上语句中除了JSON_OBJECT_SIZE指令以外还使用+ 60来额外增加数值。这些额外增加的数值是由于ArduinoJson库在解析信息时，需要额外的空间来复制JSON信息。但是具体这个额外增加的数值是多少呢，请您先把这个问题留在心里，后面我们会给您做讲解。
重点2：
String json = "{\"name\":\"taichi-maker\",\"number\":1}";
这条语句的作用是建立字符串变量，改变里用于存储需要解析的JSON信息。
重点3：
deserializeJson(doc, json);
这部分语句的作用是使用deserializeJson来对JSON文件进行解析。其中第一个参数是我们重点1讲解的DynamicJsonDocument对象,第二个参数是重点2讲解的json字符串。
重点4：
String nameStr = doc["name"].as
int numberInt = doc["number"].as
这两条语句用于获取解析后的JSON信息，其中doc["name"].as将会返回“name”的值。这条语句中.as
另一条语句中doc["number"].as自然就是以整数形式来返回”number”的数据值。
JSON解析示例-2：JSON数组解析
以下示例演示了如何使用ArduinoJson库解析一个JSON数组信息。该信息如下：
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[ { "name": "taichi-maker" }, { "website": "www.taichi-maker.com" } ] |
以下是示例程序内容
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : arduinojosn_2_array 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200424 程序目的/Purpose : 此程序用于演示如何使用arduinojson库解析以下json信息，该json包含一个数组， 数组有两个元素，每个元素都是一个对象，每一个对象都有一个数据。 [ { "name": "taichi-maker" }, { "website": "www.taichi-maker.com" } ] ----------------------------------------------------------------------- 本示例程序为太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》中示例程序。 该教程为对物联网开发感兴趣的朋友所设计和制作。如需了解更多该教程的信息，请参考以下网页： http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/ ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> void setup() { Serial.begin(9600); // 重点1：DynamicJsonDocument对象 const size_t capacity = JSON_ARRAY_SIZE(2) + 2*JSON_OBJECT_SIZE(1) + 60; DynamicJsonDocument doc(capacity); // 重点2：即将解析的json文件 String json = "[{\"name\":\"taichi-maker\"},{\"website\":\"www.taichi-maker.com\"}]"; // 重点3：反序列化数据 deserializeJson(doc, json); String nameStr = doc[0]["name"].as<String>(); String websiteStr = doc[1]["website"].as<String>(); // 通过串口监视器输出解析后的数据信息 Serial.print("nameStr = ");Serial.println(nameStr); Serial.print("websiteStr = ");Serial.println(websiteStr); } void loop() {} |
语句讲解
重点1：
DynamicJsonDocument doc(capacity);
与以上示例相同，这里我们建立了DynamicJsonDocument对象，该对象名称为doc。doc对象的capacity参数用于设置解析JSON所需要的内存大小。这个空间大小是由语句const size_t capacity = JSON_ARRAY_SIZE(2) + 2*JSON_OBJECT_SIZE(1) + 60;计算出来的。在这里我们同样回顾一下需要解析的JSON信息内容：
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[ { "name": "taichi-maker" }, { "website": "www.taichi-maker.com" } ] |
我们可以看到，以上JSON信息是一个数组，该数组含有两个元素。因此，我们在计算capacity时首先使用了语句JSON_ARRAY_SIZE(2)来获得含有两个元素的数组所占用内存的大小。
另外，这两个数组元素都是含有一个数据的对象。因此，我们在计算capacity时使用了语句2*JSON_OBJECT_SIZE(1)。其中JSON_OBJECT_SIZE(1)可以获得含有一个数据的对象大小，我们将它乘以2是因为这里有两个含有一个数据的对象。
在计算capacity的时候，我们还在计算的最后增加60。这么做是由于ArduinoJson库在解析信息时，需要额外的空间来复制JSON信息。
计算capacity可以使用ArduinoJson官网的在线工具。您可以点击这里打开该工具页面。如您需要了解该工具的具体使用方法，欢迎您收看太极创客团队制作的《零基础入门学用物联网》教程，您可以点击这里打开具体介绍该工具使用方法的教程页面。
重点2
String json = "[{\"name\":\"taichi-maker\"},{\"website\":\"www.taichi-maker.com\"}]";
这条语句的作用是建立字符串变量，改变里用于存储需要解析的JSON信息。
重点3：
deserializeJson(doc, json);
这部分语句的作用是使用deserializeJson来对JSON文件进行解析。其中第一个参数是我们重点1讲解的DynamicJsonDocument对象,第二个参数是重点2讲解的json字符串。
JSON解析示例-3：使用ArduinoJson官网在线工具解析JSON信息
ArduinoJson官网提供了在线工具可帮助我们自动生成JSON解析代码。该工具网址如下：
https://arduinojson.org/v6/assistant/
如需了解如何使用ArduinoJson官网在线工具来自动生成解析代码，请参考《零基础入门学用物联网教程》的基础知识篇中3-4 ESP8266-NodeMCU网络客户端部分的视频教程讲解。
以下是借助ArduinoJson官网在线工具生成的JSON解析代码。
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : arduinojson_3_assistant_demo 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200514 程序目的/Purpose : 本实例用于演示如何使用ArduinoJson Assistant在线工具生成JSON解析代码。 步骤详解： 1. 使用Serial.begin指令启动串口通讯（此操作用于通过串口监视器检查解析结果） 2. 将需要解析的JSON数据文件复制粘贴到ArduinoJson Assistant在线工具 https://arduinojson.org/v6/assistant/ 3. 将Parsing代码复制粘贴到IDE中 4. 从Parsing代码中找到需要解析的数据所对应的const char* 5. 利用as函数需要解析的数据const char*转换为需要的格式 6. 为了代码精简，可删除无需解析的数据所对应的parsing代码部分 此代码解析的JSON： { "results": [ { "location": { "name": "Beijing", "country": "CN" }, "now": { "text": "Clear", "code": "1", "temperature": "3" }, "last_update": "2020-03-01T20:10:00+08:00" } ] } ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> void setup() { Serial.begin(9600); const size_t capacity = JSON_ARRAY_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(2) + 2*JSON_OBJECT_SIZE(3) + 130; DynamicJsonDocument doc(capacity); const char* json = "{\"results\":[{\"location\":{\"name\":\"Beijing\",\"country\":\"CN\"},\"now\":{\"text\":\"Clear\",\"code\":\"1\",\"temperature\":\"3\"},\"last_update\":\"2020-03-01T20:10:00+08:00\"}]}"; deserializeJson(doc, json); JsonObject results_0 = doc["results"][0]; const char* results_0_location_name = results_0["location"]["name"]; // "Beijing" const char* results_0_location_country = results_0["location"]["country"]; // "CN" JsonObject results_0_now = results_0["now"]; const char* results_0_now_text = results_0_now["text"]; // "Clear" const char* results_0_now_code = results_0_now["code"]; // "1" const char* results_0_now_temperature = results_0_now["temperature"]; // "3" const char* results_0_last_update = results_0["last_update"]; // "2020-03-01T20:10:00+08:00" String location_name_String = results_0["location"]["name"].as<String>(); int now_temperature_int = results_0_now["temperature"].as<int>(); Serial.println(location_name_String); Serial.println(now_temperature_int); } void loop() { } |
JSON解析示例-4：ESP8266闪存存储的JSON解析
我们在开发物联网项目时，可能需要ESP8266解析比较大型的JSON信息。如果这些大型JSON信息存储再程序中，将会占用大量系统动态内存，严重的甚至会出现系统控制程序空间不足问题。因此，我们需要将大型JSON文件存储在ESP8266的闪存系统中。以下示例程序演示如何使用ESP8266读取并且解析存储在闪存中的JSON。
在测试以下示例程序前，请首先将以下zip文件下载并且解压缩。解压缩后您将会得到一个JSON文件，该文件含有ESP8266连接WiFi的信息。请根据您的WiFi环境进行相应调整再将文件上传到ESP8266的闪存根目录下。
如果您不清楚如何实现这一操作，请参考《零基础入门学用物联网》教程的ESP8266 NodeMCU 闪存文件系统（SPIFFS）部分。
接下来请将以下示例程序上传给ESP8266。程序上传后，ESP8266将会尝试从SPIFFS闪存文件系统中读取连接WiFi所需要的JSON文件，并且对该文件进行解析然后将解析后的WiFi连接信息应用于程序中，从而实现ESP8266的联网操作。
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/********************************************************************** 项目名称/Project : 零基础入门学用物联网 程序名称/Program name : arduinojson_spiffs_parse 团队/Team : 太极创客团队 / Taichi-Maker (www.taichi-maker.com) 作者/Author : CYNO朔 日期/Date（YYYYMMDD） : 20200303 程序目的/Purpose : 演示如何利用arduinojson库分析SPIFFS系统中的config.json文件内容。 在测试以下示例程序前，请首先将以下zip文件下载并且解压缩。 解压缩后您将会得到一个JSON文件，该文件含有ESP8266连接WiFi的信息。 请根据您的WiFi环境进行相应调整再将文件上传到ESP8266的闪存根目录下。 http://www.taichi-maker.com/wp-content/uploads/2020/04/config.zip ESP8266将会尝试从SPIFFS闪存文件系统中读取连接WiFi所需要的JSON文件， 并且对该文件进行解析然后将解析后的WiFi连接信息应用于程序中，从而实现ESP8266的联网操作。 如果您不清楚如何实现这一操作，请参考《零基础入门学用物联网》教程的ESP8266 NodeMCU 闪存文件系统（SPIFFS）</a>部分。 http://www.taichi-maker.com/homepage/esp8266-nodemcu-iot/iot-c/spiffs/ ***********************************************************************/ #include <ArduinoJson.h> #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESP8266WiFiMulti.h> #include <FS.h> // 建立ESP8266WiFiMulti对象 ESP8266WiFiMulti wifiMulti; void setup(){ Serial.begin(9600); Serial.println(""); // 启动闪存文件系统 if(SPIFFS.begin()){ Serial.println("SPIFFS Started."); } else { Serial.println("SPIFFS Failed to Start."); } // 建立DynamicJsonDocument对象 const size_t capacity = JSON_OBJECT_SIZE(1) + JSON_OBJECT_SIZE(2) + 60; DynamicJsonDocument doc(capacity); // 从闪存文件系统中读取即将解析的json文件 File file = SPIFFS.open("/config.json", "r"); // 反序列化数据 deserializeJson(doc, file); // 获取解析后的数据信息 const char* wifi_ssid = doc["wifi"]["ssid"]; // "taichimaker" const char* wifi_password = doc["wifi"]["password"]; // "12345678" // 尝试联网 wifiMulti.addAP(wifi_ssid, wifi_password); wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); Serial.println("Connecting ..."); int i = 0; while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 尝试进行wifi连接。 delay(1000); Serial.print(i++); Serial.print(' '); } // WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息 Serial.println(""); Serial.print("Connected to "); Serial.println(WiFi.SSID()); // WiFi名称 Serial.print("IP address:\t"); Serial.println(WiFi.localIP()); // IP } void loop(){} |