《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)》課件-網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)

網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)Socket通信WebSocket通信HTTP通信1234目錄1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)HarmonyOS為用戶提供了網(wǎng)絡(luò)連接功能，具體由網(wǎng)絡(luò)管理模塊負(fù)責(zé)。支持的三種主要的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)方式：Socket網(wǎng)絡(luò)通信、WebSocket連接、HTTP數(shù)據(jù)請(qǐng)求Socket網(wǎng)絡(luò)通信：通過(guò)套接字（Socket）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，支持的協(xié)議包括UDP和TCP。WebSocket網(wǎng)絡(luò)通信：利用WebSocket協(xié)議創(chuàng)建服務(wù)器和客戶端之間的全雙工數(shù)據(jù)通信。HTTP數(shù)據(jù)請(qǐng)求：利用超文本傳輸協(xié)議（HTTP）向服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)傳統(tǒng)請(qǐng)求。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)需要注意的是，在使用網(wǎng)絡(luò)管理模塊提供的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信服務(wù)之前，用戶需要根據(jù)具體使用情況，向系統(tǒng)獲取相應(yīng)的使用權(quán)限。與網(wǎng)絡(luò)管理模塊相關(guān)的服務(wù)權(quán)限名稱及其解釋如下表。權(quán)限名說(shuō)明ohos.permission.GET_NETWORK_INFO獲取網(wǎng)絡(luò)連接信息ohos.permission.INTERNET允許程序打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)套接字，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.1Socket通信基礎(chǔ)Socket（套接字）是數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中不同應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的端點(diǎn)。從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的角度來(lái)看，Socket位于應(yīng)用層和傳輸層之間。處于網(wǎng)絡(luò)兩端的不同應(yīng)用層進(jìn)程，通過(guò)Socket指定對(duì)方的地址并選擇合適的傳輸層協(xié)議，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.1Socket通信基礎(chǔ)一個(gè)Socket可以用IP地址和端口號(hào)唯一確定，即Socket：=（IP地址:端口號(hào)）。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(diǎn)分十進(jìn)制表示的字符串給出，端口號(hào)由整數(shù)類型數(shù)據(jù)給出。例如：給定主機(jī)IP地址為，占用端口號(hào)為49872，則可以得到一個(gè)形如（:49872）的Socket。進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的雙方應(yīng)用層進(jìn)程通過(guò)Socket找到對(duì)方應(yīng)用層進(jìn)程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.1Socket通信基礎(chǔ)常用的Socket有流套接字、數(shù)據(jù)報(bào)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(jìn)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(wù)。2）數(shù)據(jù)報(bào)套接字使用傳輸層UDP（UserDatagramProtocol）協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)。3）原始套接字能夠?qū)ξ唇?jīng)內(nèi)核處理的IP報(bào)文進(jìn)行操作，而與之相對(duì)應(yīng)，流套接字或數(shù)據(jù)報(bào)套接字只能訪問(wèn)相應(yīng)協(xié)議處理后的報(bào)文（即TCP協(xié)議和UDP協(xié)議）。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.2WebSocket通信基礎(chǔ)2011年IETF通過(guò)WebSocket通信協(xié)議，即RFC6455標(biāo)準(zhǔn)，隨后又通過(guò)RFC7936文件補(bǔ)充。同時(shí)，WebSocket也是W2C的標(biāo)準(zhǔn)，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(diǎn)：1）WebSocket類似于Socket通信，是一種全雙工通信技。2）WebSocket制定了二進(jìn)制幀。3）WebSocket支持用戶協(xié)議擴(kuò)展。4）WebSocket是一種狀態(tài)的協(xié)議，具有更小的通信開(kāi)銷。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.3HTTP通信基礎(chǔ)萬(wàn)維網(wǎng)蓬勃的發(fā)展離不開(kāi)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(jìn)行通信，同樣也是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議。它基于運(yùn)輸層TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，并采用了簡(jiǎn)潔的請(qǐng)求-響應(yīng)方式進(jìn)行交互，即：客戶端根據(jù)自身需求發(fā)送相應(yīng)的請(qǐng)求至服務(wù)器，而服務(wù)器只能根據(jù)接收到的客戶端請(qǐng)求發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)。另外，HTTP協(xié)議是一種無(wú)狀態(tài)協(xié)議，不會(huì)在服務(wù)器端保留客戶端狀態(tài)。因此，HTTP的模型非常簡(jiǎn)單，便于開(kāi)發(fā)、部署。1網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.3HTTP通信基礎(chǔ)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(bào)文的形式進(jìn)行交互。從客戶端發(fā)送到服務(wù)器的報(bào)文稱為請(qǐng)求報(bào)文，而從服務(wù)器到客戶端的報(bào)文稱為響應(yīng)報(bào)文。請(qǐng)求報(bào)文與響應(yīng)報(bào)文的格式十分近似，它們都包括三部分：1）請(qǐng)求行（響應(yīng)報(bào)文中為狀態(tài)行）：提示是何種請(qǐng)求或響應(yīng)狀態(tài)2）通用信息頭：零或多個(gè)緊挨著請(qǐng)求行/狀態(tài)行的域。3）包體：在請(qǐng)求報(bào)文中，包體中包含客戶端發(fā)送給服務(wù)器的數(shù)據(jù)。而在響應(yīng)報(bào)文中，攜帶服務(wù)器發(fā)送給客戶端的響應(yīng)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(jìn)行Socket通信，必須導(dǎo)入@.socket模塊。在通信前，需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的套接字實(shí)例，即TCPSocket或UDPSocket這兩個(gè)實(shí)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(shuō)明constructUDPSocketInstance()創(chuàng)建一個(gè)UDPSocket對(duì)象constructTCPSocketInstance()創(chuàng)建一個(gè)TCPSocket對(duì)象bind()綁定IP地址和端口send()發(fā)送數(shù)據(jù)close()關(guān)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(duì)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(lái)訂閱或取消事件例如onon(type:'message')用來(lái)訂閱消息事件，即接收對(duì)方發(fā)送來(lái)消息；用off(type:'message')取消對(duì)消息事件的訂閱?？梢杂嗛喕蛉∠氖录幸韵聨追N：message,close,error,listen,connect2Socket通信TCPSocket通信流程大致如下：1）導(dǎo)入ArkTSSocket通信模塊，即@.socket；2）使用socket.constructTCPSocketInstance方法創(chuàng)建TCPSocket實(shí)例；3）根據(jù)需要，利用TCPSocket實(shí)例中的on方法訂閱TCP通信相關(guān)事件信息；4）采用bind方法，為TCPSocket綁定通信監(jiān)聽(tīng)I(yíng)P地址和端口，因?yàn)橐苿?dòng)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(dòng)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(kāi)TCP連接。2Socket通信下面為一個(gè)采用TCPSocket通信的實(shí)例代碼框架：importsocketfrom‘@.socket‘//導(dǎo)入模塊lettcp=socket.constructTCPSocketInstance();//生成實(shí)例tcp.on(‘xxxx’,data=>{}）//訂閱相關(guān)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(yīng)用層通信協(xié)議。WebSocket通過(guò)TCP協(xié)議進(jìn)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(kāi)發(fā)中，要進(jìn)行WebSocket通信，首先要導(dǎo)入.webSocket模塊然后調(diào)用createWebSocket方法生成WebSocket通信類實(shí)例3WebSocket通信與Socket通信類使用過(guò)程大致類似，生成WebSocket實(shí)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(guò)on方法訂閱open事件，才能接收到connect成功建立連接的消息。當(dāng)用戶得知連接成功建立后，就可以通過(guò)send方法發(fā)送數(shù)據(jù)給對(duì)方，或通過(guò)on方法訂閱message事件，接收對(duì)方發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。通信結(jié)束后，用戶需使用close方法主動(dòng)關(guān)閉連接。同樣，close方法成功關(guān)閉的消息將通過(guò)on方法訂閱close事件來(lái)獲取。另外，WebSocket在通信過(guò)程中發(fā)生的任何錯(cuò)誤信息，都將通過(guò)on方法訂閱error事件來(lái)獲取。3WebSocket通信WebSocket通信模塊在庫(kù)@.webSocket中實(shí)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(kù)，需要申請(qǐng)ohos.permission.INTERNET權(quán)限。接口名說(shuō)明createWebSocket()創(chuàng)建一個(gè)WebSocket連接connect()根據(jù)URL地址，建立一個(gè)WebSocket連接send()通過(guò)WebSocket連接發(fā)送數(shù)據(jù)close()關(guān)閉WebSocket連接3WebSocket通信采用ArkTS進(jìn)行WebSocket開(kāi)發(fā)的基本流程如下：1）首先要導(dǎo)入@.webSocket模塊；2）調(diào)用createWebSocket方法創(chuàng)建WebSocket通信類實(shí)例；3）通過(guò)WebSocket實(shí)例的on方法訂閱所需事件，諸如“connect”,“close”,“error”等；4）通過(guò)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(dòng)關(guān)閉WebSocket連接。3WebSocket通信在ArkTS中進(jìn)行WebSocket通信框架示例如下importwebSocketfrom‘@.webSocket’;//引入庫(kù)varurl=“xx://xxx”;//定義URLletwebsocket=webSocket.createWebSocket();//生成實(shí)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(yīng)用層協(xié)議，通過(guò)運(yùn)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(bào)文的形式進(jìn)行傳輸。HTTP的一次事務(wù)包括一個(gè)請(qǐng)求報(bào)文和一個(gè)響應(yīng)報(bào)文。要使用ArkTS中的HTTP通信，需要導(dǎo)入@.http模塊，并調(diào)用createHttp方法創(chuàng)建一個(gè)HTTP通信類實(shí)例，即該方法會(huì)返回一個(gè)HttpRequest對(duì)象實(shí)例。注意，每個(gè)HttpRequest實(shí)例對(duì)應(yīng)一個(gè)HTTP請(qǐng)求，如果要發(fā)起多個(gè)HTTP請(qǐng)求，需要為每個(gè)HTTP請(qǐng)求生成一個(gè)HttpRequest實(shí)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(shuō)明如下表所示接口名說(shuō)明createHttp()創(chuàng)建一個(gè)http請(qǐng)求request()根據(jù)URL地址，發(fā)起HTTP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求destroy()中斷請(qǐng)求任務(wù)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(kāi)發(fā)HTTP通信開(kāi)發(fā)的基本流程如下：1）導(dǎo)入@.http模塊；2）調(diào)用createHttp方法創(chuàng)建一個(gè)HTTP通信類實(shí)例；3）根據(jù)需要，通過(guò)on方法訂閱響應(yīng)頭時(shí)間；4）調(diào)用request方法向用戶輸入U(xiǎn)RL發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求報(bào)文；5）根據(jù)需要，處理通信對(duì)方的HTTP響應(yīng)報(bào)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(kù)lethttpRequest=http.cre