鸿蒙网络编程系列3-TCP客户端通讯示例

news2024/10/18 6:57:16

1. TCP简介

TCP协议是传输层最重要的协议,提供了可靠、有序的数据传输,是多个广泛使用的表示层协议的运行基础,相对于UDP来说,TCP需要经过三次握手后才能建立连接,建立连接后才能进行数据传输,所以效率差了一些,但是它的发送-确认机制决定了传输是可靠的,再加上滑动窗口机制的设计,也可以极大的提高传输效率。

2. TCP通讯的常用方法

鸿蒙封装的TCP操作类位于模块socket中,使用如下的方式导入:

import socket from '@ohos.net.socket';

        socket模块包括了众多的TCP操作方法,就本文而言,重点需要掌握的是如下五个:

1)constructTCPSocketInstance(): TCPSocket

创建一个TCPSocket对象,在使用TCPSocket的方法以前需要创建该对象。

2)bind(address: NetAddress): Promise<void>

绑定IP地址和端口,端口可以指定或由系统随机分配,可以使用0.0.0.0表示本机IP地址;使用Promise方式作为异步方法。

3)connect(options: TCPConnectOptions): Promise<void>

连接到指定的IP地址和端口,参数options包含了连接的地址address和连接超时时间timeout,其中address是必选的,timeout是可选的,使用promise方法作为异步方法。

4)send(options: TCPSendOptions): Promise<void>

通过TCPSocket连接发送数据,参数options包括要发送的数据data和字符编码encoding,其中data是必选的,encoding是可选的,默认使为utf-8编码,使用Promise方式作为异步方法。

5)on(type: 'message', callback: Callback<{message: ArrayBuffer, remoteInfo: SocketRemoteInfo}>): void

订阅TCPSocket连接的接收消息事件,当套接字接收到消息时触发该事件,其中message表示接收到的消息,remoteInfo是发送方信息;使用callback方式作为异步方法。

3. TCP客户端通讯示例

为演示TCP通讯的方式,本示例实现了一个使用TCP协议发送、接收消息的功能,运行后的初始界面如下所示:

本示例的实现思路是这样的,首先把套接字绑定到本地的给定端口上,然后再连接到指定的服务端,最后发送消息给服务端,因为TCP是面向连接的协议,所以,本示例默认情况下连接和发送按钮都是不可用的,在绑定成功后才可以使用连接按钮,在成功连接带服务端后才可以使用发送按钮。

下面详细介绍创建该应用的步骤。

步骤1:创建Empty Ability项目。

步骤2:在module.json5配置文件加上对权限的声明:

"requestPermissions": [

      {

        "name": "ohos.permission.INTERNET"

      },

      {

        "name": "ohos.permission.GET_WIFI_INFO"

      }

    ]

这里分别添加了访问互联网和访问WIFI信息的权限。

步骤3:在Index.ets文件里添加如下的代码:

import socket from '@ohos.net.socket';
import wifiManager from '@ohos.wifiManager';
import systemDateTime from '@ohos.systemDateTime';
import util from '@ohos.util';

//执行TCP通讯的对象
let tcpSocket = socket.constructTCPSocketInstance();

//说明:本地的IP地址不是必须知道的,绑定时绑定到IP:0.0.0.0即可,显示本地IP地址的目的是方便对方发送信息过来
//本地IP的数值形式
let ipNum = wifiManager.getIpInfo().ipAddress
//本地IP的字符串形式
let localIp = (ipNum >>> 24) + '.' + (ipNum >> 16 & 0xFF) + '.' + (ipNum >> 8 & 0xFF) + '.' + (ipNum & 0xFF);

@Entry
@Component
struct Index {
  //连接、通讯历史记录
  @State msgHistory: string = ''
  //要发送的信息
  @State sendMsg: string = ''
  //本地端口
  @State localPort: number = 9990

  //服务端IP地址
  @State serverIp: string = "0.0.0.0"
  //服务端端口
  @State serverPort: number = 9999

  //是否可以连接
  @State canConnect: boolean = false
  //是否可以发送消息
  @State canSend: boolean = false
  scroller: Scroller = new Scroller()

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text("TCP通讯示例")
          .fontSize(14)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .width('100%')
          .textAlign(TextAlign.Center)
          .padding(10)

        Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) {
          Text("本地IP和端口:")
            .width(100)
            .fontSize(14)
            .flexGrow(0)
          Text(localIp)
            .width(110)
            .fontSize(12)
            .flexGrow(0)
          TextInput({ text: this.localPort.toString() })
            .type(InputType.Number)
            .onChange((value) => {
              this.localPort = parseInt(value)
            })
            .width(50)
            .fontSize(12)
            .flexGrow(3)

          Button("绑定")
            .onClick(() => {
              this.bind2Port()
            })
            .width(70)
            .fontSize(14)
            .flexGrow(0)

        }.width('100%')
        .padding(10)

        Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) {
          Text("服务端地址:")
            .fontSize(14)
            .width(90)
            .flexGrow(1)

          TextInput({ text: this.serverIp })
            .onChange((value) => {
              this.serverIp = value
            })
            .width(110)
            .fontSize(12)
            .flexGrow(4)

          Text(":")
            .width(5)
            .flexGrow(0)

          TextInput({ text: this.serverPort.toString() })
            .type(InputType.Number)
            .onChange((value) => {
              this.serverPort = parseInt(value)
            })
            .fontSize(12)
            .flexGrow(2)
            .width(50)

          Button("连接")
            .onClick(() => {
              this.connect2Server()
            })
            .enabled(this.canConnect)
            .width(70)
            .fontSize(14)
            .flexGrow(0)
        }
        .width('100%')
        .padding(10)

        Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) {
          TextInput({ placeholder: "输入要发送的消息" }).onChange((value) => {
            this.sendMsg = value
          })
            .width(200)
            .flexGrow(1)

          Button("发送")
            .enabled(this.canSend)
            .width(70)
            .fontSize(14)
            .flexGrow(0)
            .onClick(() => {
              this.sendMsg2Server()
            })
        }
        .width('100%')
        .padding(10)

        Scroll(this.scroller) {
          Text(this.msgHistory)
            .textAlign(TextAlign.Start)
            .padding(10)
            .width('100%')
            .backgroundColor(0xeeeeee)
        }
        .align(Alignment.Top)
        .backgroundColor(0xeeeeee)
        .height(300)
        .flexGrow(1)
        .scrollable(ScrollDirection.Vertical)
        .scrollBar(BarState.On)
        .scrollBarWidth(20)
      }
      .width('100%')
      .justifyContent(FlexAlign.Start)
      .height('100%')
    }
    .height('100%')
  }

  //发送消息到服务端
  sendMsg2Server() {
    tcpSocket.send({ data: this.sendMsg + "\r\n" })
      .then(async () => {
        this.msgHistory += "我:" + this.sendMsg + await getCurrentTimeString() + "\r\n"
      })
      .catch((e) => {
        this.msgHistory += '发送失败' + e.message + "\r\n";
      })
  }

  //绑定本地端口
  async bind2Port() {
    //本地地址
    let localAddress = { address: "0.0.0.0", port: this.localPort, family: 1 }

    await tcpSocket.bind(localAddress)
      .then(() => {
        this.msgHistory = 'bind success' + "\r\n";
        this.canConnect = true
      })
      .catch((e) => {
        this.msgHistory = 'bind fail ' + e.message + "\r\n";
      })

    //收到消息时的处理
    tcpSocket.on("message", async (value) => {
      let msg = buf2String(value.message)
      let time = await getCurrentTimeString()
      this.msgHistory += "服务端:" + msg + time + "\r\n"
      this.scroller.scrollEdge(Edge.Bottom)
    })
  }

  //连接服务端
  connect2Server() {
    //本地地址
    let serverAddress = { address: this.serverIp, port: this.serverPort, family: 1 }

    tcpSocket.connect({ address: serverAddress })
      .then(() => {
        this.msgHistory = 'connect success ' + "\r\n";
        this.canSend = true
      })
      .catch((e) => {
        this.msgHistory = 'connect fail ' + e.message + "\r\n";
      })
  }
}

//同步获取当前时间的字符串形式
async function getCurrentTimeString() {
  let time = ""
  await  systemDateTime.getDate().then(
    (date) => {
      time = date.getHours().toString() + ":" + date.getMinutes().toString()
      + ":" + date.getSeconds().toString()
    }
  )
  return "[" + time + "]"
}

//ArrayBuffer转utf8字符串
function buf2String(buf: ArrayBuffer) {
  let msgArray = new Uint8Array(buf);
  let textDecoder = util.TextDecoder.create("utf-8");
  return textDecoder.decodeWithStream(msgArray)
}

步骤4:编译运行,可以使用模拟器或者真机。

步骤5:配置本地端口和服务端地址,这里为了模拟服务端,使用nc命令在服务器监听9999端口,命令如下:

nc -l -p 9999复制

当然,读者也可以根据自己需要选择其他合适的TCP服务端。

连接上服务端后,客户端发送消息“服务端,你好啊!”

然后服务端回复:“客户端,你好!”,客户端截图如下所示:

服务端截图如下所示:

这样就完成了一个简单的TCP消息发送应用。

(本文作者原创,除非明确授权禁止转载)

本文码云源码地址:https://gitee.com/zl3624/harmonyos_network_samples/tree/master/code/udp/UdpDemo

本系列码云源码地址:

https://gitee.com/zl3624/harmonyos_network_samples

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