网络应用开发

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发布于 2022-8-1 20:53

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1.UDP客户端
1.1 UDP协议相关API介绍
1.2 UDP客户端创建流程介绍
1.3 实现UDP客户端
2.TCP服务端
2.1 TCP协议相关API介绍
2.2 TCP服务端创建流程介绍
2.3 实现TCP服务端
3.TCP客户端
3.1 TCP协议相关API介绍
3.2 TCP客户端创建流程介绍
3.3 实现TCP客户端
4. UDP服务端
4.1 UDP协议相关API介绍
4.2 UDP服务端创建流程介绍
4.3 实现UDP服务端
5. MQTT客户端
5.1 MQTT介绍
5.2 Paho MQTT文件目录介绍
5.3 如何使用Paho MQTT
5.4 实现MQTT客户端
1.UDP客户端
1.1 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
1.2 UDP客户端创建流程介绍
梅科尔工作室-HarmonyOS 网络应用开发-开源基础软件社区

1.3 实现UDP客户端
打开“D3_iot_udp_client”工程的udp_client_demo.c文件，可在代码中查看实现UDP客户端的代码

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("TP-LINK_65A8", "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);

//总计发送 count 次数据
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
closesocket(sock_fd);

}

ip地址要改为电脑的ip地址

2.TCP服务端
2.1 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
2.2 TCP服务端创建流程介绍
梅科尔工作室-HarmonyOS 网络应用开发-开源基础软件社区

2.3 实现TCP服务端
打开“D4_iot_tcp_server”工程的tcp_server_demo.c文件，可以查看实现TCP服务的代码。

//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");

3.TCP客户端
3.1 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
3.2 TCP客户端创建流程介绍
梅科尔工作室-HarmonyOS 网络应用开发-开源基础软件社区

3.3 实现TCP客户端
打开“D3_iot_udp_client”工程的udp_client_demo.c文件，修改部分代码即可实现TCP客户端。

原代码：

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("TP-LINK_65A8", "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);

//总计发送 count 次数据
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
closesocket(sock_fd);

}

修改后代码：

static const char *send_data = “Hello! I’m BearPi-HM_Nano TCP Client!\r\n”;

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("TP-LINK_65A8", "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)

//总计发送 count 次数据
while (1)
{
    bzero(recvBuf, sizeof(recvBuf));

    //发送数据到服务远端
    send(sock_fd, send_data, strlen(send_data), 0);

    //线程休眠一段时间
    sleep(10);

    //接收服务端返回的字符串
    recv(sock_fd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
    printf("%s:%d=>%s\n", inet_ntoa(send_addr.sin_addr), ntohs(send_addr.sin_port), recvBuf);
}

//关闭这个 socket
closesocket(sock_fd);

}

static void TCPClientDemo(void)
{
osThreadAttr_t attr;

attr.name = "TCPClientTask";
attr.attr_bits = 0U;
attr.cb_mem = NULL;
attr.cb_size = 0U;
attr.stack_mem = NULL;
attr.stack_size = 10240;
attr.priority = osPriorityNormal;

if (osThreadNew((osThreadFunc_t)TCPClientTask, NULL, &attr) == NULL)
{
    printf("[TCPClientDemo] Falied to create TCPClientTask!\n");
}

}

APP_FEATURE_INIT(TCPClientDemo);

UDP服务端
4.1 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
4.2 UDP服务端创建流程介绍
梅科尔工作室-HarmonyOS 网络应用开发-开源基础软件社区

4.3 实现UDP服务端
打开“D4_iot_tcp_server”工程的tcp_server_demo.c文件，修改部分代码即可实现UDP服务端。

原代码：

static void TCPServerTask(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;
int sin_size;

struct sockaddr_in *cli_addr;

//连接Wifi
WifiConnect("TP-LINK_65A8", "0987654321");

//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");

//调用accept函数从队列中
while (1)
{
	sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

	if ((new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_sock, (socklen_t *)&sin_size)) == -1)
	{
		perror("accept");
		continue;
	}

	cli_addr = malloc(sizeof(struct sockaddr));

	printf("accept addr\r\n");

	if (cli_addr != NULL)
	{
		memcpy(cli_addr, &client_sock, sizeof(struct sockaddr));
	}

	//处理目标
	ssize_t ret;

	while (1)
	{
		if ((ret = recv(new_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0)) == -1)
		{
			printf("recv error \r\n");
		}
		printf("recv :%s\r\n", recvbuf);
		sleep(2);
		if ((ret = send(new_fd, buf, strlen(buf) + 1, 0)) == -1)
		{
			perror("send : ");
		}

		sleep(2);
	}

	close(new_fd);
}

}

修改后代码：

//在sock_fd 进行监听，在 new_fd 接收新的链接
int sock_fd, new_fd;

char recvbuf[512];
char *buf = “Hello! I’m BearPi-HM_Nano UDP Server!”;

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;
int sin_size;

struct sockaddr_in *cli_addr;

//连接Wifi
WifiConnect("TP-LINK_65A8", "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(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");

//调用accept函数从队列中
while (1)
{
	sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

//	if ((new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_sock, (socklen_t *)&sin_size)) == -1)
//	{
//		perror("accept");
//		continue;
//	}

//	cli_addr = malloc(sizeof(struct sockaddr));

//	printf("accept addr\r\n");

//	if (cli_addr != NULL)
//	{
//		memcpy(cli_addr, &client_sock, sizeof(struct sockaddr));
//	}

	//处理目标
	ssize_t ret;

	while (1)
	{
		if ((ret = recvfrom(sock_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0,(struct sockaddr *)&client_sock, (socklen_t *)&sin_size)) == -1)
		{
			printf("recv error \r\n");
		}
		printf("recv :%s\r\n", recvbuf);
		//sleep(2);
		if ((ret = sendto(sock_fd, buf, strlen(buf) + 1, 0,(struct sockaddr *)&client_sock,sizeof(client_sock))) == -1)
		{
			perror("send : ");
		}

		//sleep(2);
	}

	close(new_fd);
}

}

static void UDPServerDemo(void)
{
osThreadAttr_t attr;

attr.name = "UDPServerTask";
attr.attr_bits = 0U;
attr.cb_mem = NULL;
attr.cb_size = 0U;
attr.stack_mem = NULL;
attr.stack_size = 10240;
attr.priority = osPriorityNormal;

if (osThreadNew((osThreadFunc_t)UDPServerTask, NULL, &attr) == NULL)
{
	printf("[UDPServerDemo] Falied to create UDPServerTask!\n");
}

}

APP_FEATURE_INIT(UDPServerDemo);

MQTT客户端
5.1 MQTT介绍
MOTT (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。

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。

5.2 Paho MQTT文件目录介绍
梅科尔工作室-HarmonyOS 网络应用开发-开源基础软件社区

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。
5.3 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
MQTTClientlnit 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
5.4 实现MQTT客户端
打开“D5_iot_mqtt”工程的iot_mqtt.c文件，查看实现MQTT客户端的代码。

NetworkConnect(&network, "192.168.0.176", 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, "substopic", 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);	
}

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