小熊派学习(七)-网络应用开发

一、UDP客户端

1.UDP协议相关API介绍
socket.h接口简介：
这个socket.h中包含声明UDP协议相关接口函数。
接口名 功能描述
socket 创建套接字
sendto 将数据由指定的socket发送到远端主机
recvfrom 从远端主机接收UDP数据
close 关闭套接字
2.UDP客户端创建流程介绍

3.实现UDP客户端

static void UDPClientTask(void)
{
//服务器的地址信息
struct sockaddr_in send_addr;
socklen_t addr_length = sizeof(send_addr);
char recvBuf[512];
//连接Wifi
WifiConnect("Hold", "0987654321");
//创建socket
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
{
perror("create socket failed!\r\n");
exit(1);
}
//初始化预连接的服务端地址
send_addr.sin_family = AF_INET;
send_addr.sin_port = htons(_PROT_);
send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.175");
addr_length = sizeof(send_addr);
while (1)
{
bzero(recvBuf, sizeof(recvBuf));
//发送数据到服务远端
sendto(sock_fd, send_data, strlen(send_data), 0, (struct sockaddr *)&send_addr, addr_length);
//线程休眠一段时间
sleep(10);
//接收服务端返回的字符串
recvfrom(sock_fd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0, (struct sockaddr *)&send_addr, &addr_length);
printf("%s:%d=>%s\n", inet_ntoa(send_addr.sin_addr), ntohs(send_addr.sin_port), recvBuf);
}
//关闭这个 socket
close(sock_fd);
}

4.测试UDP客户端
使用 Sockettool 创建UDP服务端用于测试
工具下载地址：https://pan.baidu.com/s/13YlqQVzEa5ygcQeTSGQ_JA 提取码：1234

二、TCP服务端

1.TCP协议相关API介绍
socket.h接口简介：
这个socket.h中包含声明TCP协议相关接口函数。
接口名 功能描述
socket 创建套接字
bind 为套接字关联了一个相应的地址与端口号
listen 将套接字设置为监听模式
accept 接受套接字上新的连接
recv 接收数据
send 发送数据
close 关闭套接字
2.TCP服务端创建流程介绍

3.实现TCP服务端

//创建socket
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
perror("socket is error\r\n");
exit(1);
}
bzero(&server_sock, sizeof(server_sock));
server_sock.sin_family = AF_INET;
server_sock.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_sock.sin_port = htons(_PROT_);
//调用bind函数绑定socket和地址
if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_sock, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
perror("bind is error\r\n");
exit(1);
}
//调用listen函数监听(指定port监听)
if (listen(sock_fd, TCP_BACKLOG) == -1)
{
perror("listen is error\r\n");
exit(1);
}
printf("start accept\n");

4.测试TCP服务的

三、TCP客户端

1.TCP协议相关API介绍
socket.h接口简介：
这个socket.h中包含声明TCP协议相关接口函数。
接口名 功能描述
socket 创建套接字
connect 连接到指定的主机
send 发送数据
recv 接收数据
close 关闭套接字
2.TCP客户端创建流程介绍

3.实现TCP客户端

static void TCPClientTask(void)
{
//服务器的地址信息
struct sockaddr_in send_addr;
socklen_t addr_length = sizeof(send_addr);
char recvBuf[512];
//连接Wifi
WifiConnect("Hold", "0987654321");
//创建socket
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
perror("create socket failed!\r\n");
exit(1);
}
//初始化预连接的服务端地址
send_addr.sin_family = AF_INET;
send_addr.sin_port = htons(_PROT_);
send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.175");
addr_length = sizeof(send_addr);
connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&send_addr, addr_length);
while (1)
{
bzero(recvBuf, sizeof(recvBuf));
// send(sock_fd,);
if ((ret = send(sock_fd, send_data, strlen(send_data), 0)) == -1)
{
perror("send : ");
}
if ((ret = recv(sock_fd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0)) == -1)
{
printf("recv error \r\n");
}
printf("recv :%s\r\n", recvBuf);
}
//关闭这个 socket
close(sock_fd);
}

四、UDP服务端

1.UDP协议相关API介绍
socket.h接口简介：
这个socket.h中包含声明UDP协议相关接口函数。
接口名 功能描述
socket 创建套接字
bind 将ip和端口绑定到嵌套字
sendto 将数据由指定的socket发送对方主机
recvfrom 从指定主机接收UDP数据
close 关闭套接字
2.UDP服务端创建流程介绍

3.实现UDP服务端

static void UDPServerTask(void)
{
//服务端地址信息
struct sockaddr_in server_sock;
//客户端地址信息
struct sockaddr_in client_sock;
socklen_t sin_size;
//连接Wifi
WifiConnect("Hold", "0987654321");
//创建socket
if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
{
perror("socket is error\r\n");
exit(1);
}
bzero(&server_sock, sizeof(server_sock));
server_sock.sin_family = AF_INET;
server_sock.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_sock.sin_port = htons(_PROT_);
//调用bind函数绑定socket和地址
if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_sock, sizeof(server_sock)) == -1)
{
perror("bind is error\r\n");
exit(1);
}
//处理目标
ssize_t ret;
while (1)
{
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(recvbuf, sizeof(recvbuf));
if ((ret = recvfrom(sock_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, (struct sockaddr *)&client_sock, &sin_size)) == -1)
{
printf("recv error \r\n");
}
printf("recv :%s\r\n", recvbuf);
if ((ret = sendto(sock_fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&client_sock, sizeof(client_sock))) == -1)
{
perror("send : ");
}
}
}

五、MQTT客户端

1.MQTT介绍
Paho是IBM在2011年建立的Eclipse开源项目，该项目包含以C、Java、Python、Javascript等语言编写的可用客户端。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。
嵌入式C语言客户端开源地址：https://github.com/eclipse/paho.mqtt.embedded-c

2.Paho MQTT 文件目录介绍
⚫ MQTTClient：封装MQTTPacket生成的高级别C++客户端程序。
⚫ MQTTClient-C：封装MQTTPacket生成的高级别C客户端程序
○ samples目录提供FreeRTOS和linux两个例程，分别支持FreeRTOS和
Linux系统。
○ src目录提供MQTTClient的代码实现能力，以及用于移植到对应平台的
网络驱动
⚫ MQTTPacket：提供MQTT数据包的序列化与反序列化，以及部分
辅助函数。

3.如何使用Paho MQTT
在MQTTClient.h中包含声明Paho MQTT相关接口函数。
接口名 功能描述
MQTTClientInit 创建一个客户端对象
MQTTConnect 发送MQTT连接数据包
MQTTConnectWithResults 发送MQTT连接数据包并等待返回
MQTTPublish 发送MQTT发布数据包
MQTTSetMessageHandler 发送每个topic消息处理函数
MQTTSubscribe 发送MQTT订阅数据包
MQTTSubscribeWithResults 发送MQTT订阅数据包并等待返回结果
MQTTUnsubscribe 发送MQTT取消数据包
MQTTDisconnect 发送MQTT断开连接数据包并关闭连接

4.实现MQTT客户端

NetworkConnect(&network, "192.168.0.175", 1883);
printf("MQTTClientInit ...\n");
MQTTClientInit(&client, &network, 2000, sendBuf, sizeof(sendBuf), readBuf, sizeof(readBuf));
MQTTString clientId = MQTTString_initializer;
clientId.cstring = "bearpi";
MQTTPacket_connectData data = MQTTPacket_connectData_initializer;
data.clientID = clientId;
data.willFlag = 0;
data.MQTTVersion = 3;
data.keepAliveInterval = 0;
data.cleansession = 1;
printf("MQTTConnect ...\n");
rc = MQTTConnect(&client, &data);
if (rc != 0) {
printf("MQTTConnect: %d\n", rc);
NetworkDisconnect(&network);
MQTTDisconnect(&client);
osDelay(200);
goto begin;
}
printf("MQTTSubscribe ...\n");
rc = MQTTSubscribe(&client, "test", 2, messageArrived);
if (rc != 0) {
printf("MQTTSubscribe: %d\n", rc);
osDelay(200);
goto begin;
}
while (++count)
{
MQTTMessage message;
char payload[30];
message.qos = 2;
message.retained = 0;
message.payload = payload;
sprintf(payload, "message number %d", count);
message.payloadlen = strlen(payload);
if ((rc = MQTTPublish(&client, "pubtopic", &message)) != 0){
printf("Return code from MQTT publish is %d\n", rc);
NetworkDisconnect(&network);
MQTTDisconnect(&client);
goto begin;
}
osDelay(50);
}

5.实现MQTT客户端
MQTT消息代理软件mosquitto下载地址： https://mosquitto.org/download/
Eclipse桌面客户端程序下载地址： https://repo.eclipse.org/content/repositories/pahoreleases/org/eclipse/paho/org.eclipse.paho.ui.app/1.1.1