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C++(Qt)-GIS开发-简易瓦片地图下载器

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Qt-GIS开发-简易瓦片地图下载器

Qt-GIS开发-简易瓦片地图下载器

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1、概述

支持单线程、多线程下载瓦片地图。

使用QNetworkAccessManager、QNetworkReply实现http、https下载功能；

支持下载多样式arcGis瓦片地图；

支持下载多样式高德瓦片地图；

支持多样式Bing地图下载；

Qt中https下载功能需要安装openssl库。

本文中不会详细说瓦片地图的原理，写得好的文章太多了。

开发环境说明

系统：Windows11、Ubuntu20.04
Qt版本：Qt 5.14.2
编译器：MSVC2017-64、GCC/G++64

2、安装openssl

qt使用QNetworkReply/https下载瓦片地图需要ssl支持，qt默认是没有ssl库的；

使用下列代码打印qt版本支持的ssl版本；

qDebug() << "输出当前QT支持的openSSL版本: " << QSslSocket::sslLibraryBuildVersionString();
qDebug() << "OpenSSL支持情况: " <<QSslSocket::supportsSsl();
qDebug() << "OpenSSL运行时SSL库版本: " << QSslSocket::sslLibraryBuildVersionString();

windows可以下载对应版本的openssl，然后进行安装（轻量级就可以）；
linux可以通过命令行安装，也可以下载源码自己编译。
openssl的github仓库
openssl官网
安装后将openssl/bin文件夹下的libcrypto-1_1-x64.dll、libssl-1_1-x64.dll两个动态库拷贝到qt的编译器路径下，注意区分32和64位
- D:\Qt\Qt5.14.2\5.14.2\msvc2017_64\bin
- D:\Qt\Qt5.14.2\5.14.2\mingw73_64\bin

3、实现效果

无需注册、无需key进行瓦片地图下载；

地址可能会失效；

大量下载可能会限速；

仅作为学习使用。

4、主要代码

项目文件结构

4.1 算法函数

bingformula.h文件

#ifndef BINGFORMULA_H
#define BINGFORMULA_H
#include <QPoint>
#include <QtGlobal>

namespace Bing {
qreal clip(qreal n, qreal min, qreal max);
qreal clipLon(qreal lon);   // 裁剪经度范围
qreal clipLat(qreal lat);   // 裁剪纬度范围

uint mapSize(int level);                        // 根据地图级别计算世界地图总宽高(以像素为单位)
qreal groundResolution(qreal lat, int level);   // 计算地面分辨率
qreal mapScale(qreal lat, int level, int screenDpi);   // 计算比例尺

QPoint latLongToPixelXY(qreal lon, qreal lat, int level);               // 经纬度转像素 XY坐标
void pixelXYToLatLong(QPoint pos, int level, qreal& lon, qreal& lat);   // 像素坐标转WGS-84墨卡托坐标

QPoint pixelXYToTileXY(QPoint pos);    // 像素坐标转瓦片编号
QPoint tileXYToPixelXY(QPoint tile);   // 瓦片编号转像素坐标

QPoint latLongToTileXY(qreal lon, qreal lat, int level);   // 经纬度转瓦片编号
QPointF tileXYToLatLong(QPoint tile, int level);           // 瓦片编号转经纬度

QString tileXYToQuadKey(QPoint tile, int level);                             // 瓦片编号转QuadKey
void quadKeyToTileXY(QString quadKey, int& tileX, int& tileY, int& level);   // QuadKey转瓦片编号、级别
}   // namespace Bing
#endif   // BINGFORMULA_H

bingformula.cpp文件

/********************************************************************
 * 文件名： bingformula.cpp
 * 时间：   2024-04-05 21:36:16
 * 开发者：  mhf
 * 邮箱：   1603291350@qq.com
 * 说明：   适用于Bing瓦片地图的算法
 * ******************************************************************/
#include "bingformula.h"
#include <qstring.h>
#include <QtMath>

static const qreal g_EarthRadius = 6'378'137;   // 赤道半径

/**
 * @brief      限定最小值，最大值范围
 * @param n    需要限定的值
 * @param min
 * @param max
 * @return
 */
qreal Bing::clip(qreal n, qreal min, qreal max)
{
    n = qMax(n, min);
    n = qMin(n, max);
    return n;
}

/**
 * @brief      限定经度范围值，防止超限，经度范围[-180, 180]
 * @param lon  输入的经度
 * @return     裁剪后的经度
 */
qreal Bing::clipLon(qreal lon)
{
    return clip(lon, -180.0, 180);
}

/**
 * @brief      限定纬度范围值，防止超限，经度范围[-85.05112878, 85.05112878]
 * @param lat  输入的纬度
 * @return     裁剪后的纬度
 */
qreal Bing::clipLat(qreal lat)
{
    return clip(lat, -85.05112878, 85.05112878);
}

/**
 * @brief       根据输入的瓦片级别计算全地图总宽高，适用于墨卡托投影
 * @param level 1-23（bing地图没有0级别，最低级别为1，由4块瓦片组成）
 * @return      以像素为单位的地图宽度和高度。
 */
uint Bing::mapSize(int level)
{
    uint w = 256;   // 第0级别为256*256
    return (w << level);
}

/**
 * @brief        计算指定纬度、级别的地面分辨率（不同纬度分辨率不同）
 * @param lat    纬度
 * @param level  地图级别 1-23（bing地图没有0级别，最低级别为1，由4块瓦片组成）
 * @return       地面分辨率 单位（米/像素）
 */
qreal Bing::groundResolution(qreal lat, int level)
{
    lat = clipLat(lat);
    return qCos(lat * M_PI / 180) * 2 * M_PI * g_EarthRadius / mapSize(level);
}

/**
 * @brief           计算地图比例尺，地面分辨率和地图比例尺也随纬度而变化
 * @param lat       纬度
 * @param level     地图级别 1-23（bing地图没有0级别，最低级别为1，由4块瓦片组成）
 * @param screenDpi 屏幕分辨率，单位为点/英寸  通常为 96 dpi
 * @return          地图比例尺 1:N（地图上1厘米表示实际N厘米）
 */
qreal Bing::mapScale(qreal lat, int level, int screenDpi)
{
    return groundResolution(lat, level) * screenDpi / 0.0254;   // 1英寸等于0.0254米
}

/**
 * @brief         将一个点从纬度/经度WGS-84墨卡托坐标(以度为单位)转换为指定细节级别的像素XY坐标。
 * @param lon     经度
 * @param lat     纬度
 * @param level   地图级别
 * @return        像素坐标
 */
QPoint Bing::latLongToPixelXY(qreal lon, qreal lat, int level)
{
    lon = clipLon(lon);
    lat = clipLat(lat);

    qreal x = (lon + 180) / 360;
    qreal sinLat = qSin(lat * M_PI / 180);
    qreal y = 0.5 - qLn((1 + sinLat) / (1 - sinLat)) / (4 * M_PI);

    uint size = mapSize(level);
    qreal pixelX = x * size + 0.5;
    pixelX = clip(pixelX, 0, size - 1);
    qreal pixelY = y * size + 0.5;
    pixelY = clip(pixelY, 0, size - 1);

    return QPoint(pixelX, pixelY);
}

/**
 * @brief         将像素从指定细节级别的像素XY坐标转换为经纬度WGS-84坐标(以度为单位)
 * @param pos    像素坐标
 * @param level
 * @param lon
 * @param lat
 */
void Bing::pixelXYToLatLong(QPoint pos, int level, qreal& lon, qreal& lat)
{
    uint size = mapSize(level);
    qreal x = (clip(pos.x(), 0, size - 1) / size) - 0.5;
    qreal y = 0.5 - (clip(pos.y(), 0, size - 1) / size);
    lon = x * 360;
    lat = 90 - (360 * qAtan(qExp(-y * 2 * M_PI)) / M_PI);
}

/**
 * @brief     像素坐标转瓦片编号
 * @param pos  像素坐标
 * @return    瓦片编号
 */
QPoint Bing::pixelXYToTileXY(QPoint pos)
{
    int x = pos.x() / 256;
    int y = pos.y() / 256;
    return QPoint(x, y);
}

/**
 * @brief       瓦片编号转像素坐标
 * @param tile  瓦片编号
 * @return      像素坐标
 */
QPoint Bing::tileXYToPixelXY(QPoint tile)
{
    int x = tile.x() * 256;
    int y = tile.y() * 256;
    return QPoint(x, y);
}

/**
 * @brief       经纬度转瓦片编号
 * @param lon
 * @param lat
 * @param level
 * @return
 */
QPoint Bing::latLongToTileXY(qreal lon, qreal lat, int level)
{
    return pixelXYToTileXY(latLongToPixelXY(lon, lat, level));
}

/**
 * @brief         瓦片编号转经纬度
 * @param tile
 * @param level
 * @return       经纬度 x:经度  y纬度
 */
QPointF Bing::tileXYToLatLong(QPoint tile, int level)
{
    qreal lon = 0;
    qreal lat = 0;
    QPoint pos = tileXYToPixelXY(tile);
    pixelXYToLatLong(pos, level, lon, lat);
    return QPointF(lon, lat);
}

/**
 * @brief         瓦片编号转 bing请求的QuadKey
 * @param tile   瓦片编号
 * @param level  瓦片级别
 * @return
 */
QString Bing::tileXYToQuadKey(QPoint tile, int level)
{
    QString key;
    for (int i = level; i > 0; i--)
    {
        char digit = '0';
        int mask = 1 << (i - 1);
        if ((tile.x() & mask) != 0)
        {
            digit++;
        }
        if ((tile.y() & mask) != 0)
        {
            digit += 2;
        }
        key.append(digit);
    }
    return key;
}

/**
 * @brief            将一个QuadKey转换为瓦片XY坐标。
 * @param quadKey
 * @param tileX      返回瓦片X编号
 * @param tileY      返回瓦片Y编号
 * @param level      返回瓦片等级
 */
void Bing::quadKeyToTileXY(QString quadKey, int& tileX, int& tileY, int& level)
{
    tileX = 0;
    tileY = 0;
    level = quadKey.count();
    QByteArray buf = quadKey.toUtf8();
    for (int i = level; i > 0; i--)
    {
        int mask = 1 << (i - 1);
        switch (buf.at(i - 1))
        {
        case '0':
            break;
        case '1':
            tileX |= mask;
            break;
        case '2':
            tileY |= mask;
            break;
        case '3':
            tileX |= mask;
            tileY |= mask;
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

4.2 瓦片地图下载url拼接

mapinput.h

#ifndef MAPINPUT_H
#define MAPINPUT_H

#include <QWidget>
#include "mapStruct.h"

namespace Ui {
class MapInput;
}

class MapInput : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MapInput(QWidget *parent = nullptr);
    ~MapInput();

    const QList<ImageInfo> &getInputInfo();       // 获取下载地图所需的输入信息

private:
    // ArcGis
    void initArcGis();
    void getArcGisMapInfo();
    // 高德
    void initAMap();
    void getAMapInfo();
    // Bing地图
    void initBing();
    void getBingMapInfo();

private:
    Ui::MapInput *ui;
    QList<ImageInfo> m_infos;                // 保存下载瓦片图片的信息
};

#endif // MAPINPUT_H

mapinput.cpp

/********************************************************************
 * 文件名： mapinput.cpp
 * 时间：   2024-01-19 22:22:37
 * 开发者：  mhf
 * 邮箱：   1603291350@qq.com
 * 说明：   生成地图下载的输入信息
 * ******************************************************************/
#include "mapinput.h"
#include "bingformula.h"
#include "formula.h"
#include "ui_mapinput.h"
#include <QDebug>

MapInput::MapInput(QWidget* parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::MapInput)
{
    ui->setupUi(this);

    initArcGis();
    initAMap();
    initBing();
}

MapInput::~MapInput()
{
    delete ui;
}

/**
 * @brief 填入ArcGis下载地图类型
 */
void MapInput::initArcGis()
{
    for (int i = 0; i < 23; i++)
    {
        ui->com_z->addItem(QString("%1").arg(i), i);
    }
    ui->com_type->addItem("NatGeo_World_Map");
    ui->com_type->addItem("USA_Topo_Maps ");
    ui->com_type->addItem("World_Imagery");
    ui->com_type->addItem("World_Physical_Map");
    ui->com_type->addItem("World_Shaded_Relief");
    ui->com_type->addItem("World_Street_Map");
    ui->com_type->addItem("World_Terrain_Base");
    ui->com_type->addItem("World_Topo_Map");
    ui->com_type->addItem("Canvas/World_Dark_Gray_Base");
    ui->com_type->addItem("Canvas/World_Dark_Gray_Reference");
    ui->com_type->addItem("Canvas/World_Light_Gray_Base");
    ui->com_type->addItem("Canvas/World_Light_Gray_Reference");
    ui->com_type->addItem("Elevation/World_Hillshade_Dark");
    ui->com_type->addItem("Elevation/World_Hillshade");
    ui->com_type->addItem("Ocean/World_Ocean_Base");
    ui->com_type->addItem("Ocean/World_Ocean_Reference");
    ui->com_type->addItem("Polar/Antarctic_Imagery");
    ui->com_type->addItem("Polar/Arctic_Imagery");
    ui->com_type->addItem("Polar/Arctic_Ocean_Base");
    ui->com_type->addItem("Polar/Arctic_Ocean_Reference");
    ui->com_type->addItem("Reference/World_Boundaries_and_Places_Alternate ");
    ui->com_type->addItem("Reference/World_Boundaries_and_Places");
    ui->com_type->addItem("Reference/World_Reference_Overlay");
    ui->com_type->addItem("Reference/World_Transportation");
    ui->com_type->addItem("Specialty/World_Navigation_Charts");

    // 填入下载格式
    ui->com_format->addItem("jpg");
    ui->com_format->addItem("png");
    ui->com_format->addItem("bmp");
}

/**
 * @brief   计算并返回需要下载的瓦片地图信息
 * @return
 */
const QList<ImageInfo>& MapInput::getInputInfo()
{
    m_infos.clear();   // 清除之前的内容

    switch (ui->tabWidget->currentIndex())   // 判断是什么类型的地图源
    {
    case 0:   // ArcGis
        {
            getArcGisMapInfo();   // 计算ArcGis下载信息
            break;
        }
    case 1:
        {
            getAMapInfo();   // 计算高德地图下载信息
            break;
        }
    case 2:
        {
            getBingMapInfo();   // 计算bing地图下载信息
            break;
        }
    default:
        break;
    }

    qDebug() << "瓦片数：" << m_infos.count();

    return m_infos;
}

/**
 * @brief   通过输入地图信息计算需要下载的瓦片图信息，下载ArcGIS地图，WGS84坐标系，Web墨卡托投影，z y x输入
 */
void MapInput::getArcGisMapInfo()
{
    static QString url = "https://server.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/%1/MapServer/tile/%2/%3/%4.%5";

    int z = ui->com_z->currentData().toInt();
    QString type = ui->com_type->currentText();
    QString format = ui->com_format->currentText();
    QStringList lt = ui->line_LTGps->text().trimmed().split(',');   // 左上角经纬度
    QStringList rd = ui->line_RDGps->text().trimmed().split(',');   // 右下角经纬度
    if (lt.count() != 2 || rd.count() != 2)
        return;                                    // 判断输入是否正确
    int ltX = lonTotile(lt.at(0).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片X
    int ltY = latTotile(lt.at(1).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片Y
    int rdX = lonTotile(rd.at(0).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片X
    int rdY = latTotile(rd.at(1).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片Y

    ImageInfo info;
    info.z = z;
    info.format = format;
    for (int x = ltX; x <= rdX; x++)
    {
        info.x = x;
        for (int y = ltY; y <= rdY; y++)
        {
            info.y = y;
            info.url = url.arg(type).arg(z).arg(y).arg(x).arg(format);
            m_infos.append(info);
        }
    }
}

/**
 * @brief 初始化高德地图下载选项信息
 */
void MapInput::initAMap()
{
    for (int i = 1; i < 5; i++)
    {
        ui->com_amapPrefix->addItem(QString("wprd0%1").arg(i));
    }
    for (int i = 1; i < 5; i++)
    {
        ui->com_amapPrefix->addItem(QString("webst0%1").arg(i));
    }
    for (int i = 0; i < 19; i++)
    {
        ui->com_amapZ->addItem(QString("%1").arg(i), i);
    }
    // 语言设置
    ui->com_amapLang->addItem("中文", "zh_cn");
    ui->com_amapLang->addItem("英文", "en");
    // 地图类型
    ui->com_amapStyle->addItem("卫星影像图", 6);
    ui->com_amapStyle->addItem("矢量路网", 7);
    ui->com_amapStyle->addItem("影像路网", 8);        // 支持png透明背景
    ui->com_amapStyle->addItem("卫星+影像路网", 9);   // 支持png透明背景
    // 图片尺寸，只在7 8生效
    ui->com_amapScl->addItem("256x256", 1);
    ui->com_amapScl->addItem("512x512", 2);

    // 填入下载格式
    ui->com_amapFormat->addItem("jpg");
    ui->com_amapFormat->addItem("png");
    ui->com_amapFormat->addItem("bmp");
}

/**
 * @brief 计算高德地图瓦片下载信息
 */
void MapInput::getAMapInfo()
{
    static QString url = "https://%1.is.autonavi.com/appmaptile?";

    int z = ui->com_amapZ->currentData().toInt();
    QString format = ui->com_amapFormat->currentText();
    QStringList lt = ui->line_LTGps->text().trimmed().split(',');   // 左上角经纬度
    QStringList rd = ui->line_RDGps->text().trimmed().split(',');   // 右下角经纬度
    if (lt.count() != 2 || rd.count() != 2)
        return;                                    // 判断输入是否正确
    int ltX = lonTotile(lt.at(0).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片X
    int ltY = latTotile(lt.at(1).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片Y
    int rdX = lonTotile(rd.at(0).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片X
    int rdY = latTotile(rd.at(1).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片Y

    ImageInfo info;
    info.z = z;
    info.format = format;
    int style = ui->com_amapStyle->currentData().toInt();
    int count = 1;
    if (style == 9)
    {
        count = 2;   // 如果是下载卫星图 + 路网图则循环两次
    }

    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        if (count == 2)
        {
            if (i == 0)
            {
                style = 6;   // 第一次下载卫星图
                info.format = "jpg";
            }
            else
            {
                style = 8;             // 第二次下载路网图
                info.format = "png";   // 如果同时下载卫星图和路网图则路网图为透明png格式
            }
        }
        QString tempUrl = url.arg(ui->com_amapPrefix->currentText());                     // 设置域名
        tempUrl += QString("&style=%1").arg(style);                                       // 设置地图类型
        tempUrl += QString("&lang=%1").arg(ui->com_amapLang->currentData().toString());   // 设置语言
        tempUrl += QString("&scl=%1").arg(ui->com_amapScl->currentData().toInt());        // 设置图片尺寸，只在7 8生效
        tempUrl += QString("&ltype=%1").arg(ui->spin_amapLtype->value());                 // 设置图片中的信息，只有 7 8有效

        for (int x = ltX; x <= rdX; x++)
        {
            info.x = x;
            for (int y = ltY; y <= rdY; y++)
            {
                info.url = tempUrl + QString("&x=%1&y=%2&z=%3").arg(x).arg(y).arg(z);
                info.y = y;
                m_infos.append(info);
            }
        }
    }
}

/**
 * @brief 初始化Bing地图配置
 */
void MapInput::initBing()
{
    // 服务器
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        ui->com_bingPrefix->addItem(QString("%1").arg(i));
    }
    // 地图语言
    ui->com_bingLang->addItem("中文", "zh-cn");
    ui->com_bingLang->addItem("英语", "en-US");
    // 地图类型
    ui->com_bingType->addItem("卫星地图", "a");
    ui->com_bingType->addItem("普通地图", "r");
    ui->com_bingType->addItem("混合地图", "h");

    ui->com_bingCstl->addItem("默认", "w4c");
    ui->com_bingCstl->addItem("白天", "vb");    // 白天道路地图
    ui->com_bingCstl->addItem("夜晚", "vbd");   // 夜晚道路图
    // 瓦片等级
    for (int i = 1; i < 21; i++)
    {
        ui->com_bingZ->addItem(QString("%1").arg(i));
    }
    // 填入下载格式
    ui->com_bingFormat->addItem("jpg");
    ui->com_bingFormat->addItem("png");
    ui->com_bingFormat->addItem("bmp");
}

/**
 * @brief 计算Bing地图的下载信息（这些url可能会失效，后续会使用其他方式下载）
 *  https://learn.microsoft.com/en-us/bingmaps/rest-services/directly-accessing-the-bing-maps-tiles
 */
void MapInput::getBingMapInfo()
{
    //https://r1.tiles.ditu.live.com/tiles/r1321001.png?g=1001&mkt=zh-cn
    //http://dynamic.t2.tiles.ditu.live.com/comp/ch/r1321001.png?it=G,OS,L&mkt=en-us&cstl=w4c&ur=cn
    //http://ecn.t{0}.tiles.virtualearth.net/tiles/{1}{2}.png? g={4}
    //https://t0.dynamic.tiles.ditu.live.com/comp/ch/1320300313132?mkt=zh-CN&ur=CN&it=G,RL&n=z&og=894&cstl=vb
    //https://t1.dynamic.tiles.ditu.live.com/comp/ch/13203012200201?mkt=zh-CN&ur=cn&it=G,RL&n=z&og=894&cstl=vbd
    //https://dynamic.t1.tiles.ditu.live.com/comp/ch/1320300313313?it=Z,TF&L&n=z&key=AvquUWQgfy7VPqHn9ergJsp3Q_EiUft0ed70vZsX0_aqPABBdK07OkwrXWoGXsTG&ur=cn&cstl=vbd

#define USE_URL 1
#if (USE_URL == 0)
    // https://r1.tiles.ditu.live.com/tiles/r1321001.png?g=1001&mkt=zh-cn
    static QString url = "https://r%1.tiles.ditu.live.com/tiles/%2%3.%4?g=1001&mkt=%5";   // 街道图r支持中文
#elif (USE_URL == 1)
    // http://dynamic.t2.tiles.ditu.live.com/comp/ch/r1321001.png?it=G,OS,L&mkt=en-us&cstl=w4c&ur=cn
    static QString url = "http://dynamic.t%1.tiles.ditu.live.com/comp/ch/%2%3.%4?it=G,OS,L&mkt=%5&cstl=%6&ur=cn";
#endif
    int z = ui->com_bingZ->currentText().toInt();
    QStringList lt = ui->line_LTGps->text().trimmed().split(',');   // 左上角经纬度
    QStringList rd = ui->line_RDGps->text().trimmed().split(',');   // 右下角经纬度
    if (lt.count() != 2 || rd.count() != 2)
        return;                                    // 判断输入是否正确
    int ltX = lonTotile(lt.at(0).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片X
    int ltY = latTotile(lt.at(1).toDouble(), z);   // 计算左上角瓦片Y
    int rdX = lonTotile(rd.at(0).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片X
    int rdY = latTotile(rd.at(1).toDouble(), z);   // 计算右下角瓦片Y

    QString format = ui->com_bingFormat->currentText();
    ImageInfo info;
    info.z = z;
    info.format = format;
    int prefix = ui->com_bingPrefix->currentIndex();
    QString lang = ui->com_bingLang->currentData().toString();   // 语言
    QString type = ui->com_bingType->currentData().toString();   // 类型
    QString cstl = ui->com_bingCstl->currentData().toString();   // 样式

    QPoint point;
    for (int x = ltX; x <= rdX; x++)
    {
        info.x = x;
        point.setX(x);
        for (int y = ltY; y <= rdY; y++)
        {
            info.y = y;
            point.setY(y);
            QString quadKey = Bing::tileXYToQuadKey(point, z);   // 将xy转为quadkey
#if (USE_URL == 0)
            info.url = url.arg(prefix).arg(type).arg(quadKey).arg(format).arg(lang);
#elif (USE_URL == 1)
            info.url = url.arg(prefix).arg(type).arg(quadKey).arg(format).arg(lang).arg(cstl);
#endif
            m_infos.append(info);
        }
    }
}

4.3 多线程下载

downloadthreads.h

#ifndef DOWNLOADTHREADS_H
#define DOWNLOADTHREADS_H

#include "mapStruct.h"
#include <QFutureWatcher>
#include <QObject>

class DownloadThreads : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit DownloadThreads(QObject* parent = nullptr);
    ~DownloadThreads();

    // 传入需要下载的瓦片信息
    void getImage(QList<ImageInfo> infos);
    void quit();   // 退出下载

signals:
    void finished(ImageInfo info);   // 返回下载后的瓦片，由于QImage为共享内存，所以传递不需要考虑太多性能

private:
    QFuture<void> m_future;
    QList<ImageInfo> m_infos;
};

#endif   // DOWNLOADTHREADS_H

downloadthreads.cpp

/********************************************************************
 * 文件名： downloadthreads.cpp
 * 时间：   2024-03-31 20:32:58
 * 开发者：  mhf
 * 邮箱：   1603291350@qq.com
 * 说明：   多线程下载瓦片地图
 * ******************************************************************/
#include "downloadthreads.h"
#include <QtConcurrent>
#include <qnetworkaccessmanager.h>
#include <qnetworkreply.h>

static DownloadThreads* g_this = nullptr;
DownloadThreads::DownloadThreads(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    g_this = this;  // 记录当前 this指针，用于传递信号
}

DownloadThreads::~DownloadThreads()
{
    g_this = nullptr;
    quit();
}

/**
 * @brief       下载瓦片
 * @param info
 * @return
 */
void getUrl(ImageInfo info)
{
    QNetworkAccessManager manager;
    QNetworkReply* reply = manager.get(QNetworkRequest(QUrl(info.url)));
    // 等待返回
    QEventLoop loop;
    QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, &loop, &QEventLoop::quit);
    loop.exec();

    if(reply->error() == QNetworkReply::NoError)
    {
        QByteArray buf = reply->readAll();
        info.img.loadFromData(buf);
    }
    else
    {
        info.count++;
        if(info.count < 3)
        {
            getUrl(info);   // 下载失败重新下载
            return;
        }
        else
        {
            qWarning() << "下载失败：" << reply->errorString();
        }
    }
    if(g_this)
    {
        emit g_this->finished(info);  // 通过信号将下载后的瓦片传出去
    }
}

/**
 * @brief         调用线程池下载瓦片
 * @param infos
 */
void DownloadThreads::getImage(QList<ImageInfo> infos)
{
    m_infos = infos;    // 这里不能使用infos，因为会在函数退出释放
#if 0   // 由于map使用的是全局线程池，所以可以查看、设置线程数
    qDebug() <<QThreadPool::globalInstance()->maxThreadCount();   // 查看最大线程数
    QThreadPool::globalInstance()->setMaxThreadCount(1);          // 设置最大线程数
#endif
    m_future = QtConcurrent::map(m_infos, getUrl);
}

/**
 * @brief 退出下载
 */
void DownloadThreads::quit()
{
    if(m_future.isRunning())   // 判断是否在运行
    {
        m_future.cancel();               // 取消下载
        m_future.waitForFinished();      // 等待退出
    }
}

5、源码地址

github
gitee

6、参考

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