智能家居——網(wǎng)絡(luò)通信本項目學(xué)習(xí)任務(wù)TCP通信HTTP通信1.TCP通信的原理TCP協(xié)議是面向連接的通信協(xié)議，即在傳輸數(shù)據(jù)前先在發(fā)送端和接收端建立邏輯連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，保證了兩臺計算機之間可靠無差錯的數(shù)據(jù)傳輸。TCP協(xié)議傳送速度較慢，但傳送的數(shù)據(jù)比較可靠。由于TCP協(xié)議的面向連接特性，它可以保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性和完整性，所以是一個被廣泛采用的協(xié)議，例如在下載文件時，如果數(shù)據(jù)接收不完整，將會導(dǎo)致文件數(shù)據(jù)丟失而不能被打開，因此，下載文件時必須采用TCP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)TCP通信同UDP通信一樣，都能實現(xiàn)兩臺計算機之間的通信，通信的兩端則都需要創(chuàng)建Socket對象。TCP通信與UDP通信的其中一個主要區(qū)別在于，UDP中只有發(fā)送端和接收端，不區(qū)分客戶端與服務(wù)器端，計算機之間可以任意地發(fā)送數(shù)據(jù)；而TCP通信是嚴格區(qū)分客戶端與服務(wù)器端的，在通信時，必須先由客戶端去連接服務(wù)器端才能實現(xiàn)通信，服務(wù)器端不可以主動連接客戶端。TCP通信JDK中提供了ServerSocket類，表示服務(wù)器端；Socket類表示客戶端。通信時，首先要創(chuàng)建代表服務(wù)器端的ServerSocket對象，該對象相當于開啟一個服務(wù)，并等待客戶端的連接；然后創(chuàng)建代表客戶端的Socket對象，并向服務(wù)器端發(fā)出連接請求，服務(wù)器端響應(yīng)請求，兩者建立連接后可以正式進行通信。2TCP通信ServerSocket()該構(gòu)造方法在創(chuàng)建ServerSocket對象時并沒有指定端口號，使用時還需要調(diào)用bind(SocketAddressendpoint)方法將其綁定到指定的端口號上。ServerSocket(intport)該構(gòu)造方法在創(chuàng)建ServerSocket對象時，可以綁定到指定的端口號上。如果port參數(shù)值為0，此時系統(tǒng)就會分配一個未被其他程序占用的端口號。由于客戶端需要根據(jù)指定的端口號來訪問服務(wù)器端程序，因此端口號隨機分配的情況并不常用，通常都會給服務(wù)器端指定一個端口號。ServerSocket——常用構(gòu)造方法TCP通信ServerSocket——常用方法方法聲明功能描述Socketaccept()該方法用于等待客戶端的連接，在客戶端連接之前一直處于阻塞狀態(tài)，如果有客戶端連接就會返回一個與之對應(yīng)的Socket對象InetAddressgetInetAddress()該方法用于返回一個InetAddress對象，該對象中封裝了ServerSocket綁定的IP地址booleanisClosed()該方法用于判斷ServerSocket對象是否為關(guān)閉狀態(tài)，如果是關(guān)閉狀態(tài)則返回true，反之則返回falsevoidbind(SocketAddressendpoint)該方法用于將ServerSocket對象綁定到指定的IP地址和端口號，其中參數(shù)endpoint封裝了IP地址和端口號TCP通信Socket()該構(gòu)造方法在創(chuàng)建Socket對象時，并沒有指定IP地址和端口號，創(chuàng)建對象后還需調(diào)用connect(SocketAddressendpoint)方法，才能完成與指定服務(wù)器端的連接，其中參數(shù)endpoint用于封裝IP地址和端口號。Socket(Stringhost,intport)該構(gòu)造方法在創(chuàng)建Socket對象時，會根據(jù)參數(shù)去連接在指定地址和端口上運行的服務(wù)器程序，其中參數(shù)host接收的是一個字符串類型的IP地址。Socket(InetAddressaddress,intport)該方法在使用上與第2個構(gòu)造方法類似，參數(shù)address用于接收一個InetAddress類型的對象，該對象用于封裝一個IP地址。Socket——常用構(gòu)造方法TCP通信Socket——常用方法方法聲明功能描述intgetPort()該方法用于返回此Socket連接的遠程服務(wù)端的端口號InetAddressgetLocalAddress()該方法用于獲取Socket對象綁定的本地IP地址，并將IP地址封裝成InetAddress類型的對象返回voidclose()該方法用于關(guān)閉Socket連接，結(jié)束本次通信。在關(guān)閉Socket之前，應(yīng)將與Socket相關(guān)的所有的輸入/輸出流全部關(guān)閉，這是因為一個良好的程序應(yīng)該在執(zhí)行完畢時釋放所有的資源InputStreamgetInputStream()該方法返回一個InputStream類型的輸入流對象。如果該對象是由服務(wù)器端的Socket返回，就用于讀取客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)；反之，用于讀取服務(wù)器端發(fā)送的數(shù)據(jù)OutputStreamgetOutputStream()該方法返回一個OutputStream類型的輸出流對象。如果該對象是由服務(wù)器端的Socket返回，就用于向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)；反之，用于向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)TCP通信服務(wù)端與客戶端通信圖：TCP通信基于TCP協(xié)議的Socket通信的步驟：服務(wù)器：1、創(chuàng)建ServerSocket，綁定一個監(jiān)聽端口2、通過accept()方法監(jiān)聽客戶端請求3、建立連接后，通過輸入流讀取客戶端數(shù)據(jù)，通過輸出流向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)4、關(guān)閉輸入/輸出流，關(guān)閉Socket客戶端：1、創(chuàng)建Socket，需要指明服務(wù)器的IP地址和端口號2、建立連接后，通過輸出流向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，通過輸入流讀取服務(wù)器的響應(yīng)信息3、關(guān)閉輸入輸出流，關(guān)閉SocketTCP通信2.HTTP通信HTTP簡介HTTP全稱為超文本傳輸協(xié)議（HypertextTransferProtocol），是一種用于傳輸超文本（如網(wǎng)頁）的協(xié)議。它是在互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。HTTP的工作方式是基于請求和響應(yīng)的模型。在一個HTTP請求-響應(yīng)周期中，一個客戶端（如一個瀏覽器）會向服務(wù)器發(fā)送一個請求，這個請求可以包含一個獲取特定資源（如一個網(wǎng)頁）的請求，也可以是提交其他類型數(shù)據(jù)的請求（如POST請求）。當服務(wù)器收到這個請求后，它會處理這個請求并返回一個響應(yīng)。這個響應(yīng)可以是一個網(wǎng)頁的內(nèi)容，也可以是其他類型的數(shù)據(jù)，如錯誤消息或重定向指令等。HTTP簡介HTTP為瀏覽器和App們提供了一個統(tǒng)一的接口，大量的App都在使用HTTP及其相關(guān)協(xié)議，確保網(wǎng)頁和App能方便的進行通信。HTTP通常使用URL(UniformResourceLocator，統(tǒng)一資源定位地址）來請求數(shù)據(jù)或提交信息。URL是指向互聯(lián)網(wǎng)資源的指針，資源可以是簡單的文件或目錄，也可以是對更復(fù)雜的對象的引用，例如對數(shù)據(jù)庫或搜索引擎的查詢。通常情況下，URL由協(xié)議名、主機、端口和資源組成，其格式為:protocal://host:port/resourceName。HTTP簡介在客戶端與服務(wù)器進行網(wǎng)絡(luò)通信的過程中，通常需要提供一些參數(shù)以指定所需訪問的資源，不同的參數(shù)會導(dǎo)致請求不同的資源。在HTTP協(xié)議中，常用的請求類型主要有兩種，即GET和POST。這兩種請求類型在技術(shù)上的差異主要體現(xiàn)在瀏覽器或客戶端在處理和封裝請求信息時的方式上。HTTP簡介GET方法通常用于從服務(wù)器獲取資源，這種請求不會對服務(wù)器上的數(shù)據(jù)造成任何更改。在這種情況下，參數(shù)的主要作用是告知服務(wù)器哪些數(shù)據(jù)可以提供作為響應(yīng)。這些參數(shù)被附加到請求的URL后面。使用GET方法發(fā)送的URL長度通常不能超過1KB。在HTML頁面中，資源鏈接通常使用GET方法作為典型的實現(xiàn)方式。當使用POST請求方法提交數(shù)據(jù)時，所提交的數(shù)據(jù)以鍵值對的形式被封裝在請求的實體中。這種做法使得用戶無法通過瀏覽器直接查看發(fā)送的請求數(shù)據(jù)。因此，POST方式在安全性方面要比GET方式更為優(yōu)越。POST請求具有修改服務(wù)器端資源內(nèi)容的能力，例如處理表單、上傳文件等情況。HTTP簡介在請求過程中，提供給服務(wù)器的參數(shù)分為兩種主要類型：請求參數(shù)和控制參數(shù)。請求參數(shù)是與特定的業(yè)務(wù)和內(nèi)容相關(guān)的信息，例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的地址，它作為請求參數(shù)提供了服務(wù)器可達的地址信息。除此之外，附加的查詢字符串以及使用POST方式進行訪問時所附加的參數(shù)等也屬于請求參數(shù)的范疇?？刂茀?shù)則主要用于從技術(shù)角度對訪問過程進行控制，如設(shè)置訪問超時時間、指定內(nèi)容編碼格式、向服務(wù)器提供當前訪問客戶端的類型等信息，都可以被歸類為控制參數(shù)。HTTP簡介Android平臺為HTTP通信提供了全面的支持，通過標準的Java類HttpURLConnection來實現(xiàn)基于URL的請求和響應(yīng)功能。HttpURLConnection繼承自URLConnection類，它可以發(fā)送和接收各種類型和長度的數(shù)據(jù)，同時也可以靈活地設(shè)置請求方法、超時時間等參數(shù)。HTTP簡介在真實的開發(fā)過程中，當手機端與服務(wù)器端進行交互時，不可避免地需要將中文數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器，此時可能會出現(xiàn)中文亂碼的問題。無論使用GET還是POST方法提交參數(shù)，都需要對參數(shù)進行編碼。至關(guān)重要的是，編碼方式必須與服務(wù)器端的解碼方式保持一致。同樣，在獲取服務(wù)器返回的中文字符時，也需要使用特定的解碼格式進行解碼。HTTP的數(shù)據(jù)解析與顯示HTTP請求后返回的數(shù)據(jù)有多種類型，常見的有HTML、JSON、XML、純文本、圖片、適配、PDF等。HTML網(wǎng)頁的顯示HTML網(wǎng)頁是HTTP請求后返回的最常見的數(shù)據(jù)類型，Android提供了WebView控件來解析和顯示網(wǎng)頁。WebView控件和其他控件類似，可以直接在XML布局文件中添加，也可以在Java代碼中添加。HTML網(wǎng)頁的顯示W(wǎng)ebView控件的常用方法有：loadUrl(Stringurl)：加載URL對應(yīng)的網(wǎng)頁。loadData(Stringdata,StringmimeType,Stringencoding)：將指定的字符串數(shù)據(jù)加載到瀏覽器中。capturePicture()：創(chuàng)建當前屏幕的快照。goBack()：執(zhí)行后退操作。goForward()：執(zhí)行前進操作。stopLoading()：停止加載當前頁面。reload()：重新加載當前頁面。zoomIn()：放大網(wǎng)頁。zoomOut()：縮小網(wǎng)頁。addJavascriptInterface(Objectobject,Stringname)：使用WebView中的JavaScript調(diào)用Android方法。JSON數(shù)據(jù)的解析Android應(yīng)用很多時候不需要顯示網(wǎng)頁，只需要獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)適配到Android的控件上。HTTP請求獲取的數(shù)據(jù)類型很多時候是JSON類型，JSON是一種新的數(shù)據(jù)格式，是一種輕量級的數(shù)據(jù)交互格式，JSON的文件拓展名一般為.json。JSON可以傳輸一個簡單的數(shù)據(jù)，也可以傳輸數(shù)組或?qū)ο?。JSON數(shù)據(jù)有兩種結(jié)構(gòu)，分別是對象結(jié)構(gòu)和數(shù)組結(jié)構(gòu)。JSON數(shù)據(jù)的解析（1）對象結(jié)構(gòu)對象結(jié)構(gòu)以“{”開始，以“}”結(jié)束，中間部分由以“，”分隔的鍵值對(key:value）構(gòu)成，最后一個鍵值對后邊不用加“，”，鍵(key）和值(value)之間以“:”分隔，以下是一個對象結(jié)構(gòu)的JSON數(shù)據(jù)示例：

上述JSON是一個對象結(jié)構(gòu)，有三個鍵值對，其中“city”的值為“Suzhou”，“temp”的值為26，“weather”的值為“cloudy”。{"city":"Suzhou","temp":26,"weather":"cloudy"}

JSON數(shù)據(jù)的解析（2）數(shù)組結(jié)構(gòu)數(shù)組結(jié)構(gòu)以“[”開始，以“]”結(jié)束。中間部分由0個或多個以“，”分隔的對象（value）的列表組成，以下是一個數(shù)組結(jié)構(gòu)的示例：

JSON數(shù)組結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)類型可以不同，數(shù)組元素也可以是對象結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)：["abc",12345,false,null]

[

{

"city":"Suzhou",

"temp":26,

"weather":"cloudy"

},

{

"city":"Wuxi",

"temp":25,

"weather":"cloudy"

}

]

JSON數(shù)據(jù)的解析數(shù)組結(jié)構(gòu)和對象結(jié)構(gòu)可以相互嵌套，形成復(fù)雜的JSON結(jié)構(gòu)。值得注意的是，如果JSON僅存儲單個數(shù)據(jù)，應(yīng)采用數(shù)組結(jié)構(gòu)而非對象結(jié)構(gòu)，因為對象結(jié)構(gòu)必須以鍵值對的形式存在。JSON可以使用AndroidSDK自帶的JSONObject、JSONArray或第三方的Gso