Qtの基礎 - ネットワーク

HTTPリクエスト / HTTPレスポンス (非同期)

一定のタイミングで取得

1. ネットワークアクセスマネージャの設定

   QNetworkAccessManagerクラスを使用して、HTTPリクエストを送信して、HTTPレスポンスを受信する。

   QNetworkAccessManagerクラスは非同期で動作し、QNetworkReplyクラスのオブジェクトを通じて結果を返す。

2. タイマの設定

   QTimerクラスを使用して、指定した間隔ごとにスロット(関数)を実行する。

   このスロット内でHTTPリクエストを発行する。

3. マルチスレッドの実装

   Qtのマルチスレッド処理の方法はいくつか存在する。

   しかし、QNetworkAccessManagerクラス自身は非同期処理を行うため、マルチスレッドを明示的に扱う必要はない。

   もし、ダウンロード処理のみを別のスレッドで行う場合は、QThreadクラスまたはQtConcurrentクラスを使用して、その中でQNetworkAccessManagerクラスのオブジェクトを作成および使用する。

 #include <QCoreApplication>
 #include <QTimer>
 #include <QNetworkAccessManager>
 #include <QNetworkRequest>
 #include <QNetworkReply>
 #include <QObject>
 
 class Downloader : public QObject {
    Q_OBJECT
 
 private:
    QNetworkAccessManager m_Manager;
    QTimer m_Timer;
 
 public:
    Downloader() {
       connect(&m_Timer, &QTimer::timeout, this, &Downloader::startDownload);
       connect(&m_Manager, &QNetworkAccessManager::finished, this, &Downloader::downloadFinished);
       m_Timer.start(60000);  // 1分ごと
    }
 
 private slots:
    void startDownload() {
        QUrl url("https://www.google.com");
        QNetworkRequest request(url);
        m_Manager.get(request);
    }
 
    void downloadFinished(QNetworkReply *reply) {
       if (reply->error()) {
           qDebug() << "Download error:" << reply->errorString();
           return;
       }
 
       QString data = reply->readAll();
 
       qDebug() << data;
    }
 };
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
    QCoreApplication a(argc, argv);
 
    Downloader downloader;
 
    return a.exec();
 }

以下の例では、ダウンロード処理を実行するために専用のスレッドを作成して、メインスレッドはタイマを使用して定期的にこのダウンロード処理をトリガしている。
1分ごとにDownloader::downloadメソッドを呼び出し、ダウンロードが完了するとダウンロードしたコンテンツがコンソールに表示される。

※注意
実際の設計では、適切なエラーハンドリングとリソース管理 (例: QThread::quitとQThread::waitを実行してスレッドを適切に終了させる処理)が必要となる。

 #include <QNetworkAccessManager>
 #include <QNetworkRequest>
 #include <QNetworkReply>
 #include <QThread>
 #include <QTimer>
 #include <QUrl>
 #include <QObject>
 
 class Downloader : public QObject {
    Q_OBJECT
 
 private:
    QNetworkAccessManager m_Manager;
 
 public:
    Downloader(QObject *parent = nullptr) : QObject(parent) {
       connect(&m_Manager, &QNetworkAccessManager::finished, this, &Downloader::onDownloadFinished);
    }
 
    void download(const QUrl &url) {
       QNetworkRequest request(url);
       m_Manager.get(request);
    }
 
 signals:
    void downloadFinished(const QString &result);
 
 private slots:
    void onDownloadFinished(QNetworkReply *reply) {
       if (reply->error()) {
          std::cerr << QString("Download error : %1").arg(reply->errorString()).toStdString() << std::endl;
          emit downloadFinished(reply->errorString());
       }
       else {
          QString data = reply->readAll();
          emit downloadFinished(data);
       }
       reply->deleteLater();
    }
 };
 
 int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication app(argc, argv);
 
    QThread downloaderThread;
    Downloader downloader;
    downloader.moveToThread(&downloaderThread);
    downloaderThread.start();
 
    QTimer timer;
    QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, [&downloader](){
       downloader.download(QUrl("http://www.google.com"));
    });
 
    QObject::connect(&downloader, &Downloader::downloadFinished, [](const QString &result){
       std::cout << QString("Downloaded content : %1").arg(result).toStdString() << std::endl;
    });
 
    // 1分ごとにダウンロード
    timer.start(60000);
 
    return app.exec();
 }

HTTPリクエスト / HTTPレスポンス (同期的)

同期的に取得 1

QNetworkAccessManagerクラスを使用してGETリクエストを送信した後、レスポンスを同期的に待機する場合、
QEventLoopクラスを使用してレスポンスが完了するまでメインスレッドをブロックする。
HTTPレスポンスを受信した後、エラーチェックを行い、必要に応じてレスポンスを処理する。

ただし、同期的なHTTPリクエストはUIスレッドでブロックするため、長時間の処理や大量のリクエストの場合は非推奨である。
代わりに、非同期的なHTTPリクエストを使用することが推奨される。

 #include <QNetworkAccessManager>
 #include <QNetworkRequest>
 #include <QNetworkReply>
 
 QNetworkAccessManager manager;
 
 // 同期的なGETリクエスト
 QNetworkReply *reply = manager.get(QNetworkRequest(QUrl("https://www.google.com")));
 
 // レスポンス待機
 QEventLoop loop;
 QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, &loop, &QEventLoop::quit);
 loop.exec();
 
 if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
    qDebug() << "Success!";
    qDebug() << "Response:" << reply->readAll();
 }
 else {
    qDebug() << "Error:" << reply->errorString();
 }
 
 reply->deleteLater();

同期的に取得 2

非公式な方法ではあるが、QNetworkRequestクラスのSynchronousRequestAttributeアトリビューションを有効にすることで実現することもできる。

 #include <QNetworkAccessManager>
 #include <QNetworkRequest>
 #include <QNetworkReply>
 
 QNetworkAccessManager manager;
 QNetworkRequest request(QUrl(QStringLiteral("https://www.google.com")));
 request.setAttribute(QNetworkRequest::SynchronousRequestAttribute, true);
 
 // 同期的なGETリクエスト
 QNetworkReply *reply = manager.get(request);
 
 if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
    qDebug() << "Success!";
    qDebug() << "Response:" << reply->readAll();
 }
 else {
    qDebug() << "Error:" << reply->errorString();
 }
 
 reply->deleteLater();

同期的に取得 (タイムアウト設定あり)

以下の例では、QNetworkAccessManagerクラスを使用してHTTPリクエストを送信して、レスポンスを待機している。
QEventLoopとQTimerを使用して、レスポンスを受信する、または、3秒経過するまで待機する。
3秒経過してもレスポンスを受信しない場合は、タイムアウトとして処理する。

この方法により、非同期APIを使用しながらも同期的な振る舞いを実現することができる。

 #include <QNetworkAccessManager>
 #include <QNetworkRequest>
 #include <QNetworkReply>
 #include <QTimer>
 #include <QEventLoop>
 
 QNetworkAccessManager manager;
 QNetworkRequest request(QUrl("http://www.example.com"));
 QNetworkReply *reply = manager.get(request);
 
 // イベントループを作成
 QEventLoop loop;
 
 // タイマオブジェクトを生成して、3秒後にタイムアウトするように設定
 QTimer timer;
 timer.setSingleShot(true);
 
 // タイマのタイムアウトシグナルとイベントループのquitメソッドを接続
 QObject::connect(&timer, &QTimer::timeout, &loop, &QEventLoop::quit);
 
 // レスポンスが完了したらイベントループを終了するように接続
 QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, &loop, &QEventLoop::quit);
 
 // タイマを開始 （3秒後にタイムアウト）
 timer.start(3000);
 
 // イベントループを開始 （リクエストが完了する、または、タイムアウトするまで待機）
 loop.exec();
 
 if (timer.isActive()) {
    // タイマがアクティブな場合、リクエストが成功しているとする
    timer.stop(); // タイマを停止
    if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
       QByteArray responseData = reply->readAll();
       std::cout << QString("Response received : %1").arg(responseData).toStdString() << std::endl;
    }
    else {
       std::cout << QString("エラー : %1").arg(reply->errorString()).toStdString() << std::endl;
    }
 }
 else {
    // タイマが非アクティブな場合、タイムアウトが発生しているものとする
    std::cout << QString("エラー : タイムアウト").toStdString() << std::endl;
 }
 
 reply->deleteLater();