《物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)》課件-網(wǎng)絡訪問

網(wǎng)絡訪問物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)網(wǎng)絡通信基礎Socket通信WebSocket通信HTTP通信1234目錄1網(wǎng)絡通信基礎HarmonyOS為用戶提供了網(wǎng)絡連接功能，具體由網(wǎng)絡管理模塊負責。支持的三種主要的網(wǎng)絡訪問方式：Socket網(wǎng)絡通信、WebSocket連接、HTTP數(shù)據(jù)請求Socket網(wǎng)絡通信：通過套接字（Socket）進行數(shù)據(jù)通信，支持的協(xié)議包括UDP和TCP。WebSocket網(wǎng)絡通信：利用WebSocket協(xié)議創(chuàng)建服務器和客戶端之間的全雙工數(shù)據(jù)通信。HTTP數(shù)據(jù)請求：利用超文本傳輸協(xié)議（HTTP）向服務器發(fā)起數(shù)據(jù)傳統(tǒng)請求。1網(wǎng)絡通信基礎需要注意的是，在使用網(wǎng)絡管理模塊提供的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信服務之前，用戶需要根據(jù)具體使用情況，向系統(tǒng)獲取相應的使用權(quán)限。與網(wǎng)絡管理模塊相關的服務權(quán)限名稱及其解釋如下表。權(quán)限名說明ohos.permission.GET_NETWORK_INFO獲取網(wǎng)絡連接信息ohos.permission.INTERNET允許程序打開網(wǎng)絡套接字，進行網(wǎng)絡連接1網(wǎng)絡通信基礎1.1Socket通信基礎Socket（套接字）是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡中不同應用進程之間進行數(shù)據(jù)交換的端點。從網(wǎng)絡協(xié)議棧的角度來看，Socket位于應用層和傳輸層之間。處于網(wǎng)絡兩端的不同應用層進程，通過Socket指定對方的地址并選擇合適的傳輸層協(xié)議，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。1網(wǎng)絡通信基礎1.1Socket通信基礎一個Socket可以用IP地址和端口號唯一確定，即Socket：=（IP地址:端口號）。盡管不同表示方法使用格式不盡一致，但大多數(shù)情況下，IP地址由點分十進制表示的字符串給出，端口號由整數(shù)類型數(shù)據(jù)給出。例如：給定主機IP地址為，占用端口號為49872，則可以得到一個形如（:49872）的Socket。進行數(shù)據(jù)通信的雙方應用層進程通過Socket找到對方應用層進程實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。1網(wǎng)絡通信基礎1.1Socket通信基礎常用的Socket有流套接字、數(shù)據(jù)報套接字以及原始套接字等。1）流套接字使用傳輸層TCP（TransmissionControlProtocol）協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供面向連接的可靠字節(jié)流傳輸服務。2）數(shù)據(jù)報套接字使用傳輸層UDP（UserDatagramProtocol）協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供無連接的數(shù)據(jù)報傳輸服務。3）原始套接字能夠?qū)ξ唇?jīng)內(nèi)核處理的IP報文進行操作，而與之相對應，流套接字或數(shù)據(jù)報套接字只能訪問相應協(xié)議處理后的報文（即TCP協(xié)議和UDP協(xié)議）。1網(wǎng)絡通信基礎1.2WebSocket通信基礎2011年IETF通過WebSocket通信協(xié)議，即RFC6455標準，隨后又通過RFC7936文件補充。同時，WebSocket也是W2C的標準，并引入HTML5。WebSocket的協(xié)議名稱為ws。相較于HTTP，WebSocket具有以下優(yōu)點：1）WebSocket類似于Socket通信，是一種全雙工通信技。2）WebSocket制定了二進制幀。3）WebSocket支持用戶協(xié)議擴展。4）WebSocket是一種狀態(tài)的協(xié)議，具有更小的通信開銷。1網(wǎng)絡通信基礎1.3HTTP通信基礎萬維網(wǎng)蓬勃的發(fā)展離不開以超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol，HTTP）為代表的Web協(xié)議簇的有效支撐。HTTP采用B/S（Browser/Server）架構(gòu)進行通信，同樣也是一個應用層協(xié)議。它基于運輸層TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，并采用了簡潔的請求-響應方式進行交互，即：客戶端根據(jù)自身需求發(fā)送相應的請求至服務器，而服務器只能根據(jù)接收到的客戶端請求發(fā)送響應數(shù)據(jù)。另外，HTTP協(xié)議是一種無狀態(tài)協(xié)議，不會在服務器端保留客戶端狀態(tài)。因此，HTTP的模型非常簡單，便于開發(fā)、部署。1網(wǎng)絡通信基礎1.3HTTP通信基礎HTTP采用B/S方式通信，并利用URL指定所需資源位置。雙方的通信以HTTP報文的形式進行交互。從客戶端發(fā)送到服務器的報文稱為請求報文，而從服務器到客戶端的報文稱為響應報文。請求報文與響應報文的格式十分近似，它們都包括三部分：1）請求行（響應報文中為狀態(tài)行）：提示是何種請求或響應狀態(tài)2）通用信息頭：零或多個緊挨著請求行/狀態(tài)行的域。3）包體：在請求報文中，包體中包含客戶端發(fā)送給服務器的數(shù)據(jù)。而在響應報文中，攜帶服務器發(fā)送給客戶端的響應數(shù)據(jù)。2Socket通信ArkTS支持Socket套接字，并支持其中的TCP和UDP兩種協(xié)議。如果要進行Socket通信，必須導入@.socket模塊。在通信前，需要創(chuàng)建相應的套接字實例，即TCPSocket或UDPSocket這兩個實例分別由socket.constructTCPSocketInstance方法和socket.constructUDPSocketInstance方法創(chuàng)建。2Socket通信ArkTS提供的用于管理Socekt通信主要接口如下表所示。接口名說明constructUDPSocketInstance()創(chuàng)建一個UDPSocket對象constructTCPSocketInstance()創(chuàng)建一個TCPSocket對象bind()綁定IP地址和端口send()發(fā)送數(shù)據(jù)close()關閉連接getState()獲取Socket狀態(tài)connect()連接到指定的IP地址和端口（僅TCP支持）getRemoteAddress()獲取對端Socket地址（僅TCP支持，需要先調(diào)用connect方法）2Socket通信注意：可以使用Socket的on方法和off方法來訂閱或取消事件例如onon(type:'message')用來訂閱消息事件，即接收對方發(fā)送來消息；用off(type:'message')取消對消息事件的訂閱。可以訂閱或取消的事件有以下幾種：message,close,error,listen,connect2Socket通信TCPSocket通信流程大致如下：1）導入ArkTSSocket通信模塊，即@.socket；2）使用socket.constructTCPSocketInstance方法創(chuàng)建TCPSocket實例；3）根據(jù)需要，利用TCPSocket實例中的on方法訂閱TCP通信相關事件信息；4）采用bind方法，為TCPSocket綁定通信監(jiān)聽IP地址和端口，因為移動端一般為客戶，所以端口可以不明確指定由系統(tǒng)分派；5）采用connect方法，向目的Socket主動發(fā)起連接建立；6）連接建立后，采用send方法發(fā)送數(shù)據(jù)；7）通信完畢后，采用close方法斷開TCP連接。2Socket通信下面為一個采用TCPSocket通信的實例代碼框架：importsocketfrom‘@.socket‘//導入模塊lettcp=socket.constructTCPSocketInstance();//生成實例tcp.on(‘xxxx’,data=>{}）//訂閱相關事件letbindAddr={address:‘xx’,port:xx,family:xx};letconAddr={address:'xx',port:xx,family:xx};tcp.bind(bindAddr)//綁定地址tcp.connect(conAddr)//連接3WebSocket通信WebSocket為應用層通信協(xié)議。WebSocket通過TCP協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互。相較于HTTP，WebSocket是一種有狀態(tài)的全雙工通信方式。開發(fā)中，要進行WebSocket通信，首先要導入.webSocket模塊然后調(diào)用createWebSocket方法生成WebSocket通信類實例3WebSocket通信與Socket通信類使用過程大致類似，生成WebSocket實例后，先調(diào)用connect方法建立通信雙方的全雙工連接。需要注意，用戶需要通過on方法訂閱open事件，才能接收到connect成功建立連接的消息。當用戶得知連接成功建立后，就可以通過send方法發(fā)送數(shù)據(jù)給對方，或通過on方法訂閱message事件，接收對方發(fā)來的數(shù)據(jù)。通信結(jié)束后，用戶需使用close方法主動關閉連接。同樣，close方法成功關閉的消息將通過on方法訂閱close事件來獲取。另外，WebSocket在通信過程中發(fā)生的任何錯誤信息，都將通過on方法訂閱error事件來獲取。3WebSocket通信WebSocket通信模塊在庫@.webSocket中實現(xiàn)，主要接口及其功能如表所示。需要注意的是，若要使用該庫，需要申請ohos.permission.INTERNET權(quán)限。接口名說明createWebSocket()創(chuàng)建一個WebSocket連接connect()根據(jù)URL地址，建立一個WebSocket連接send()通過WebSocket連接發(fā)送數(shù)據(jù)close()關閉WebSocket連接3WebSocket通信采用ArkTS進行WebSocket開發(fā)的基本流程如下：1）首先要導入@.webSocket模塊；2）調(diào)用createWebSocket方法創(chuàng)建WebSocket通信類實例；3）通過WebSocket實例的on方法訂閱所需事件，諸如“connect”,“close”,“error”等；4）通過connect方法建立與給定URL地址之間的連接；5）數(shù)據(jù)交互完畢后，調(diào)用close方法主動關閉WebSocket連接。3WebSocket通信在ArkTS中進行WebSocket通信框架示例如下importwebSocketfrom‘@.webSocket’;//引入庫varurl=“xx://xxx”;//定義URLletwebsocket=webSocket.createWebSocket();//生成實例letopen_callback=；//定義open事件回調(diào)函數(shù)websocket.on(‘open’,open_callback);//訂閱open事件letmsg_callback//定義message事件回調(diào)函數(shù)websocket.on(‘message’,msg_callback);//訂閱message事件letconnect_callback//定義connect事件函數(shù)websocket.connect(url,connect_callback);//連接指定URL.4HTTP通信HTTP為應用層協(xié)議，通過運輸層的TCP協(xié)議建立連接、傳輸數(shù)據(jù)。HTTP采用B/S方式通信，通信數(shù)據(jù)以報文的形式進行傳輸。HTTP的一次事務包括一個請求報文和一個響應報文。要使用ArkTS中的HTTP通信，需要導入@.http模塊，并調(diào)用createHttp方法創(chuàng)建一個HTTP通信類實例，即該方法會返回一個HttpRequest對象實例。注意，每個HttpRequest實例對應一個HTTP請求，如果要發(fā)起多個HTTP請求，需要為每個HTTP請求生成一個HttpRequest實例。另外，要使用HTTP通信，需要獲得ohos.permission.INTERNET權(quán)限。4HTTP通信模塊http中常用的接口說明如下表所示接口名說明createHttp()創(chuàng)建一個http請求request()根據(jù)URL地址，發(fā)起HTTP網(wǎng)絡請求destroy()中斷請求任務on(type:'headersReceive')訂閱HTTPResponseHeader事件off(type:'headersReceive')取消訂閱HTTPResponseHeader事件4HTTP通信基于ArkTS開發(fā)HTTP通信開發(fā)的基本流程如下：1）導入@.http模塊；2）調(diào)用createHttp方法創(chuàng)建一個HTTP通信類實例；3）根據(jù)需要，通過on方法訂閱響應頭時間；4）調(diào)用request方法向用戶輸入URL發(fā)起一個HTTP請求報文；5）根據(jù)需要，處理通信對方的HTTP響應報文。4HTTP通信基于ArkTS的HTTP通信架構(gòu)示例代碼如下：importhttpfrom‘@.http’;//引入庫lethttpRequest=http.cre