《物联网应用开发》课件-网络访问

网络访问物联网应用开发物联网应用开发网络通信基础Socket通信WebSocket通信HTTP通信1234目录1网络通信基础HarmonyOS为用户提供了网络连接功能，具体由网络管理模块负责。支持的三种主要的网络访问方式：Socket网络通信、WebSocket连接、HTTP数据请求Socket网络通信：通过套接字（Socket）进行数据通信，支持的协议包括UDP和TCP。WebSocket网络通信：利用WebSocket协议创建服务器和客户端之间的全双工数据通信。HTTP数据请求：利用超文本传输协议（HTTP）向服务器发起数据传统请求。1网络通信基础需要注意的是，在使用网络管理模块提供的网络数据通信服务之前，用户需要根据具体使用情况，向系统获取相应的使用权限。与网络管理模块相关的服务权限名称及其解释如下表。权限名说明ohos.permission.GET_NETWORK_INFO获取网络连接信息ohos.permission.INTERNET允许程序打开网络套接字，进行网络连接1网络通信基础1.1Socket通信基础Socket（套接字）是数据传输网络中不同应用进程之间进行数据交换的端点。从网络协议栈的角度来看，Socket位于应用层和传输层之间。处于网络两端的不同应用层进程，通过Socket指定对方的地址并选择合适的传输层协议，最终实现数据通信。1网络通信基础1.1Socket通信基础一个Socket可以用IP地址和端口号唯一确定，即Socket：=（IP地址:端口号）。尽管不同表示方法使用格式不尽一致，但大多数情况下，IP地址由点分十进制表示的字符串给出，端口号由整数类型数据给出。例如：给定主机IP地址为，占用端口号为49872，则可以得到一个形如（:49872）的Socket。进行数据通信的双方应用层进程通过Socket找到对方应用层进程实现数据交换。1网络通信基础1.1Socket通信基础常用的Socket有流套接字、数据报套接字以及原始套接字等。1）流套接字使用传输层TCP（TransmissionControlProtocol）协议进行数据传输，为用户提供面向连接的可靠字节流传输服务。2）数据报套接字使用传输层UDP（UserDatagramProtocol）协议进行数据传输，为用户提供无连接的数据报传输服务。3）原始套接字能够对未经内核处理的IP报文进行操作，而与之相对应，流套接字或数据报套接字只能访问相应协议处理后的报文（即TCP协议和UDP协议）。1网络通信基础1.2WebSocket通信基础2011年IETF通过WebSocket通信协议，即RFC6455标准，随后又通过RFC7936文件补充。同时，WebSocket也是W2C的标准，并引入HTML5。WebSocket的协议名称为ws。相较于HTTP，WebSocket具有以下优点：1）WebSocket类似于Socket通信，是一种全双工通信技。2）WebSocket制定了二进制帧。3）WebSocket支持用户协议扩展。4）WebSocket是一种状态的协议，具有更小的通信开销。1网络通信基础1.3HTTP通信基础万维网蓬勃的发展离不开以超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol，HTTP）为代表的Web协议簇的有效支撑。HTTP采用B/S（Browser/Server）架构进行通信，同样也是一个应用层协议。它基于运输层TCP协议传输数据，并采用了简洁的请求-响应方式进行交互，即：客户端根据自身需求发送相应的请求至服务器，而服务器只能根据接收到的客户端请求发送响应数据。另外，HTTP协议是一种无状态协议，不会在服务器端保留客户端状态。因此，HTTP的模型非常简单，便于开发、部署。1网络通信基础1.3HTTP通信基础HTTP采用B/S方式通信，并利用URL指定所需资源位置。双方的通信以HTTP报文的形式进行交互。从客户端发送到服务器的报文称为请求报文，而从服务器到客户端的报文称为响应报文。请求报文与响应报文的格式十分近似，它们都包括三部分：1）请求行（响应报文中为状态行）：提示是何种请求或响应状态2）通用信息头：零或多个紧挨着请求行/状态行的域。3）包体：在请求报文中，包体中包含客户端发送给服务器的数据。而在响应报文中，携带服务器发送给客户端的响应数据。2Socket通信ArkTS支持Socket套接字，并支持其中的TCP和UDP两种协议。如果要进行Socket通信，必须导入@.socket模块。在通信前，需要创建相应的套接字实例，即TCPSocket或UDPSocket这两个实例分别由socket.constructTCPSocketInstance方法和socket.constructUDPSocketInstance方法创建。2Socket通信ArkTS提供的用于管理Socekt通信主要接口如下表所示。接口名说明constructUDPSocketInstance()创建一个UDPSocket对象constructTCPSocketInstance()创建一个TCPSocket对象bind()绑定IP地址和端口send()发送数据close()关闭连接getState()获取Socket状态connect()连接到指定的IP地址和端口（仅TCP支持）getRemoteAddress()获取对端Socket地址（仅TCP支持，需要先调用connect方法）2Socket通信注意：可以使用Socket的on方法和off方法来订阅或取消事件例如onon(type:'message')用来订阅消息事件，即接收对方发送来消息；用off(type:'message')取消对消息事件的订阅。可以订阅或取消的事件有以下几种：message,close,error,listen,connect2Socket通信TCPSocket通信流程大致如下：1）导入ArkTSSocket通信模块，即@.socket；2）使用socket.constructTCPSocketInstance方法创建TCPSocket实例；3）根据需要，利用TCPSocket实例中的on方法订阅TCP通信相关事件信息；4）采用bind方法，为TCPSocket绑定通信监听IP地址和端口，因为移动端一般为客户，所以端口可以不明确指定由系统分派；5）采用connect方法，向目的Socket主动发起连接建立；6）连接建立后，采用send方法发送数据；7）通信完毕后，采用close方法断开TCP连接。2Socket通信下面为一个采用TCPSocket通信的实例代码框架：importsocketfrom‘@.socket‘//导入模块lettcp=socket.constructTCPSocketInstance();//生成实例tcp.on(‘xxxx’,data=>{}）//订阅相关事件letbindAddr={address:‘xx’,port:xx,family:xx};letconAddr={address:'xx',port:xx,family:xx};tcp.bind(bindAddr)//绑定地址tcp.connect(conAddr)//连接3WebSocket通信WebSocket为应用层通信协议。WebSocket通过TCP协议进行数据交互。相较于HTTP，WebSocket是一种有状态的全双工通信方式。开发中，要进行WebSocket通信，首先要导入.webSocket模块然后调用createWebSocket方法生成WebSocket通信类实例3WebSocket通信与Socket通信类使用过程大致类似，生成WebSocket实例后，先调用connect方法建立通信双方的全双工连接。需要注意，用户需要通过on方法订阅open事件，才能接收到connect成功建立连接的消息。当用户得知连接成功建立后，就可以通过send方法发送数据给对方，或通过on方法订阅message事件，接收对方发来的数据。通信结束后，用户需使用close方法主动关闭连接。同样，close方法成功关闭的消息将通过on方法订阅close事件来获取。另外，WebSocket在通信过程中发生的任何错误信息，都将通过on方法订阅error事件来获取。3WebSocket通信WebSocket通信模块在库@.webSocket中实现，主要接口及其功能如表所示。需要注意的是，若要使用该库，需要申请ohos.permission.INTERNET权限。接口名说明createWebSocket()创建一个WebSocket连接connect()根据URL地址，建立一个WebSocket连接send()通过WebSocket连接发送数据close()关闭WebSocket连接3WebSocket通信采用ArkTS进行WebSocket开发的基本流程如下：1）首先要导入@.webSocket模块；2）调用createWebSocket方法创建WebSocket通信类实例；3）通过WebSocket实例的on方法订阅所需事件，诸如“connect”,“close”,“error”等；4）通过connect方法建立与给定URL地址之间的连接；5）数据交互完毕后，调用close方法主动关闭WebSocket连接。3WebSocket通信在ArkTS中进行WebSocket通信框架示例如下importwebSocketfrom‘@.webSocket’;//引入库varurl=“xx://xxx”;//定义URLletwebsocket=webSocket.createWebSocket();//生成实例letopen_callback=；//定义open事件回调函数websocket.on(‘open’,open_callback);//订阅open事件letmsg_callback//定义message事件回调函数websocket.on(‘message’,msg_callback);//订阅message事件letconnect_callback//定义connect事件函数websocket.connect(url,connect_callback);//连接指定URL.4HTTP通信HTTP为应用层协议，通过运输层的TCP协议建立连接、传输数据。HTTP采用B/S方式通信，通信数据以报文的形式进行传输。HTTP的一次事务包括一个请求报文和一个响应报文。要使用ArkTS中的HTTP通信，需要导入@.http模块，并调用createHttp方法创建一个HTTP通信类实例，即该方法会返回一个HttpRequest对象实例。注意，每个HttpRequest实例对应一个HTTP请求，如果要发起多个HTTP请求，需要为每个HTTP请求生成一个HttpRequest实例。另外，要使用HTTP通信，需要获得ohos.permission.INTERNET权限。4HTTP通信模块http中常用的接口说明如下表所示接口名说明createHttp()创建一个http请求request()根据URL地址，发起HTTP网络请求destroy()中断请求任务on(type:'headersReceive')订阅HTTPResponseHeader事件off(type:'headersReceive')取消订阅HTTPResponseHeader事件4HTTP通信基于ArkTS开发HTTP通信开发的基本流程如下：1）导入@.http模块；2）调用createHttp方法创建一个HTTP通信类实例；3）根据需要，通过on方法订阅响应头时间；4）调用request方法向用户输入URL发起一个HTTP请求报文；5）根据需要，处理通信对方的HTTP响应报文。4HTTP通信基于ArkTS的HTTP通信架构示例代码如下：importhttpfrom‘@.http’;//引入库lethttpRequest=http.cre