JsonRPC 是目前在嵌入式开发、Web开发中非常流行的一种轻量级通信协议。

为了让你从零基础彻底理解它，我将把它拆解为三个部分：

JSON（数据格式）、RPC（动作机制）以及其结合起来的工作流程。

我们用一个**“餐厅点餐”**的生活案例来类比。

第一部分：核心概念拆解

1. 什么是 RPC (Remote Procedure Call)？

**RPC（远程过程调用）**的意思是：哪怕这个函数不在我这台机器（或这个进程）的内存里，我也能像调用本地函数一样调用它。

• 本地调用：你在 main.cpp 里写 led_control(1)，程序直接跳转到那个内存地址执行。
• RPC调用：
  • 前台（顾客）：想吃“宫保鸡丁”（想执行 led_control），前台也算是一个进程。
  • 后台（厨师）：在厨房里（另一个进程），前台（顾客）进不去。
  • RPC机制：前台写一张单子塞进窗口，后台拿到单子，做好菜，再把菜（结果）递出来。
  • 错觉：对前台来说，感觉就像自己直接让菜变出来了一样，实际上是别人代劳的。

2. 什么是 JSON？

JSON 就是上述那张“单子”的书写格式。

以前大家用 XML（繁琐）或 二进制（人看不懂），现在大家都喜欢用 JSON，因为它既是文本，人能看懂，机器解析也快。

它长这样：

JSON

{
    "name": "dht11",
    "value": 25,
    "is_ok": true
}

它由键值对 (Key-Value) 组成，非常清晰。

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第二部分：JsonRPC 是怎么工作的？

JsonRPC 就是：用 JSON 格式写成的“命令单”，通过网络（TCP/Socket）发送给对方，让对方执行函数。

它规定了“单子”上必须写什么内容，主要分两类：请求（Request） 和 响应（Response）。

1. 请求格式（前台 -> 后台）

假设前台想让后台“打开LED灯”，前台需要构造这样一个 JSON 字符串发送出去：

JSON

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "method": "led_control",
    "params": [1],
    "id": 101
}

• jsonrpc: 版本号，固定写 “2.0”。
• method: 最关键的。你要调用的函数名叫什么？（这里是 led_control）。
• params: 参数。函数需要几个参数？（这里是 [1]，表示需要 1 个参数）。
• id: 订单号。
  • 为什么要 ID？因为前台可能一下子发了 10 个指令（开灯、读温度、蜂鸣器…）。
  • 当后台发回结果时，前台需要知道这个结果是对应哪个指令的。

2. 响应格式（后台 -> 前台）

后台收到上面的字符串，解析出函数名和参数，去执行真正的 C 代码 led_control(1)，执行完后，给前台回信：

如果成功：

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "result": "success",
    "id": 101
}

• result: 函数的返回值（可以是字符串、数字、对象等）。
• id: 101。前台一看：“哦，这是我刚才发的那个 101 号订单（开灯）的结果。”

如果失败（比如函数名写错了）：

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "error": {
        "code": -32601,
        "message": "Method not found"
    },
    "id": 101
}

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第三部分：结合你的课程场景

在你的 Linux 开发板上，架构是这样的：

具体的交互流程：

1. 用户点击：你在 Qt 界面上点击了“打开 LED”按钮。

2. 打包：Qt 程序内部将这个操作打包成一个字符串：

   {“jsonrpc”: “2.0”, “method”: “set_led”, “params”: [1], “id”: 1}

3. 发送：Qt 程序通过 TCP Socket（比如连接到本地 127.0.0.1:8888）把这个字符串发出去。

4. 接收与执行：后台程序一直在监听端口，收到了字符串。它用 JSON 库解析，发现你要调用 set_led，参数是 1。于是它调用底层的 write(fd, ...) 去操作驱动。

5. 回复：后台程序操作成功，生成回复字符串：

   {“jsonrpc”: “2.0”, “result”: 0, “id”: 1}

   并通过 Socket 发回给 Qt。

6. 更新UI：Qt 收到回复，确认操作成功，把按钮状态改为“已开启”。

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第四部分：为什么要这么麻烦？

你可能会问：“我在 Qt 里直接 open /dev/led 不行吗？为什么非要搞两个进程还通过网络说话？”

前后台分离，这是一个非常高级的系统架构思维，好处如下：

1. 解耦（防崩溃）：
   • 如果直接写：Qt 界面代码里混杂着底层驱动代码。如果驱动读取出了 Bug（比如野指针），整个 Qt 界面就会卡死甚至闪退，用户体验极差。
   • 用 JsonRPC：UI 只是发命令。如果后台逻辑进程挂了，UI 还是活着的，可以提示用户“连接断开”，甚至可以自动重启后台服务。
2. 分工明确：
   • 做 UI 的同学（Qt）只管界面好看，不用懂底层驱动。
   • 做 驱动 的同学（C语言）只管硬件控制，不用懂怎么画按钮。
   • 他们只需要约定好 JSON 的格式（API文档）即可并行开发。
3. 语言无关性：
   • 后台必须用 C/C++ 操作硬件。
   • 前台呢？以后你想把界面换成 Python (PyQt) 甚至 Web (HTML/JS) 网页端，后台程序一行代码都不用改！因为发过来的都是 JSON 字符串，谁发来的都一样。

总结

• JsonRPC = JSON (快递包裹格式) + RPC (远程遥控)。
• 它是前后台程序之间的“普通话”。
  Web (HTML/JS) 网页端，后台程序一行代码都不用改！因为发过来的都是 JSON 字符串，谁发来的都一样。

总结

• JsonRPC = JSON (快递包裹格式) + RPC (远程遥控)。
• 它是前后台程序之间的“普通话”。
• 它让你在写代码时，感觉像是在调用本地函数，实际上是发了一个网络请求去让别人干活。