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鸿蒙网络编程系列 1-UDP 通讯示例

作者:长弓三石
  • 2024-10-22
    广东
  • 本文字数:3878 字

    阅读完需:约 13 分钟

1. UDP 简介

UDP 协议是传输层协议的一种,它不需要建立连接,是不可靠、无序的,相对于 TCP 协议报文更简单,在特定场景下有更高的数据传输效率,在现代的网络通讯中有广泛的应用,以最新的 HTTP/3 为例,它是基于 QUIC(Quick UDP Internet Connections)协议的,从协议名字就不难看出,这个基础协议也是 UDP 的,现在就扔掉对 UDP 的偏见,深入、彻底的了解 UDP,从而更好地掌握鸿蒙网络编程。

2. UDP 通讯的常用方法

鸿蒙封装的 UDP 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 UDP 操作方法,就本文而言,重点需要掌握的是如下四个:


1)constructUDPSocketInstance(): UDPSocket


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


2)bind(address: NetAddress): Promise


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)send(options: UDPSendOptions): Promise


通过 UDPSocket 连接发送数据,因为 UDP 是无连接的,给定 IP 地址和端口即可发送数据,不用考虑对方是否真的存在;使用 Promise 方式作为异步方法。


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


订阅 UDPSocket 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。


除了这些方法,为了得到系统 IP 地址,还使用了 wifiManager 模块的 getIpInfo 方法,该方法并不是 UDP 通讯必须的,就不详细介绍了。

3. UDP 通讯示例

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



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UDP通讯的对象let udpSocket = socket.constructUDPSocketInstance();
//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@Componentstruct 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 //目的IP地址 @State targetIp: string = "0.0.0.0" //目的端口 @State targetPort: number = 9990 scroller: Scroller = new Scroller()
build() { Row() { Column() { Text("UDP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(110) .fontSize(14) .flexGrow(0) Text(localIp) .width(80) .fontSize(14) .flexGrow(0) TextInput({ text: this.localPort.toString() }) .type(InputType.Number) .onChange((value) => { this.localPort = parseInt(value) }) .width(100) .flexGrow(3)
Button("绑定") .onClick(() => { this.bind2Port() }) .width(80) .fontSize(14) .flexGrow(0)
}.width('100%') .padding(10)
Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) { Text("对端IP和端口:") .fontSize(14) .width(110) .flexGrow(1)
TextInput({ text: this.targetIp }) .onChange((value) => { this.targetIp = value }) .width(100) .flexGrow(4)
Text(":") .width(5) .flexGrow(0)
TextInput({ text: this.targetPort.toString() }) .type(InputType.Number) .onChange((value) => { this.targetPort = parseInt(value) }) .flexGrow(2) .width(60) } .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") .width(80) .flexGrow(0) .onClick(() => { this.sendMsg2Target() }) } .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%') }
//发送消息到目的ip和端口 sendMsg2Target() { //目的ip和端口 let remoteAddress = { address: this.targetIp, port: this.targetPort, family: 1 } udpSocket.send({ data: this.sendMsg, address: remoteAddress }) .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 udpSocket.bind(localAddress) .then(() => { this.msgHistory = 'bind success' + "\r\n"; }) .catch((e) => { this.msgHistory = 'bind fail' + e.message + "\r\n"; })
//收到消息时的处理 udpSocket.on("message", async (value) => { let msg = buf2String(value.message) let remoteIP = value.remoteInfo.address let remotePort = value.remoteInfo.port.toString() //对端ip地址和端口的字符串形式 let remoteAddr = "[" + remoteIP + ":" + remotePort + "]:" let time = await getCurrentTimeString() this.msgHistory += remoteAddr + msg + time + "\r\n" this.scroller.scrollEdge(Edge.Bottom) }) }}
//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)}
复制代码


步骤 4:编译运行。如果通过模拟器来部署运行,需要使用远程模拟器



使用本地模拟器可能会有网络问题。


另外,使用模拟器的时候要确保打开 WIFI,可以通过设置->WLAN 页面开启。


步骤 5:配置本地端口和对端 IP 地址和端口,然后单击绑定按钮绑定到本地指定的端口,再单击发送按钮发送消息。可以根据实际需要配置,如果没有对端的 UDP 应用,把本应用作为对端也可以,也就是相当于自己给自己发送消息,最后自己再接收,如图所示:



这样就完成了一个简单的 UDP 消息发送应用。


(本文作者原创,首发华为开发者联盟社区,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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还未添加个人签名 2024-10-16 加入

二十多年软件开发经验的软件架构师,华为HDE、华为云HCDE、仓颉语言CLD、CCS,著有《仓颉语言网络编程》、《仓颉语言元编程》、《仓颉语言实战》、《鲲鹏架构入门与实战》等书籍,清华大学出版社出版。

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