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《用于物联网的Arduino项目开发:实用案例解析》—— 3.2 HTTP

简介: 网站使用超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)。HTTP支持多种数据传输的方法,在这个作品中,我们会用其中两种较常用的方法:GET和POST。GET和POST方法要做的事情是一样的,所以代码也很相似,它们的不同在于请求的格式略有变化。

本节书摘来自华章出版社《用于物联网的Arduino项目开发:实用案例解析》一 书中的第3章,第3.2节,作者[美]安德尔·杰韦德(Adeel Javed),更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

3.2 HTTP

网站使用超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)。HTTP支持多种数据传输的方法,在这个作品中,我们会用其中两种较常用的方法:GET和POST。GET和POST方法要做的事情是一样的,所以代码也很相似,它们的不同在于请求的格式略有变化。与POST相比,GET所能发送的数据量是有限制的。POST还被认为比GET要略为安全一些。根据你的需要,你可以决定哪个方法更适用。图3-1给出了设备和HTTP服务器之间的高层交互。

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所需的硬件、软件和电路,请阅读2.3节。

3.2.1 代码(Arduino)

接下来,我们来写用WiFi连接Arduino和互联网,并通过HTTP协议发送测试数据给服务器的代码。
启动Arduino IDE,输入下面的代码,或者从本书的网站下载代码文件然后打开。所有的文件都在单个源文件(*.ino)中,不过为了便于理解和重用,这个代码被分成四个部分:

  • 外部库
  • 互联网连接(无线)
  • 数据发布(HTTP)
  • 标准函数

外部库

代码的第一部分引入了运行代码所需的全部外部库。这一部分的代码和程序2-6是完全一样的。

互联网连接(无线)

代码的第二部分定义了连接互联网要用的变量、常量和函数。在这里使用了程序2-7、程序2-8和程序2-9中的代码。
数据发布
代码的第三部分定义了将来发送给使用HTTP的服务器要用到的变量、常量和函数。
程序3-1首先定义了Arduino要连接和发送数据的服务器的地址和端口。对于这个作品来说,可以把数据发布到www.httpbin.org,这是一个开放可用的测试服务器,只是会把收到的请求数据和一些额外的数据一起回送。在后面的作品中会使用能处理请求的数据的服务器。

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程序3-2里的doHttpGet()函数封装了为GET方法准备请求数据的所有细节,它会连接到服务器然后发送请求。
接下来,在一个if语句中,用client.connect(server, port)来尝试连接服务器。如果连接成功,就准备请求数据。
在使用GET方法的请求中,数据是以名值对格式作为URL的一部分被发送的。
最后,用client.println()方法把HTTP请求发送给服务器。这个方法会通过网络把命令发送给服务器,然后接收服务器的响应。

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这个代码是用来发送HTTP GET请求的,不过,前面提到过,这种方法有数据长度的限制,如果要突破这个限制,就要使用HTTP POST方法。
程序3-3的doHttpPost()函数把POST方法的所有准备工作封装了起来,它会连接到服务器,然后发送请求。
在一个if语句中,用client.connect(server, port)来尝试连接服务器。到这里,代码和用HTTP GET做请求是相似的。如果连接成功,就准备请求的数据。
用POST方法做请求的时候,数据也是以名值对的格式成对出现的,但是这些数据是请求的一部分(而不是网址的一部分)。从程序3-3可以看出,发送一个HTTP POST请求需要额外的头部数据。
最后,用client.println()方法把HTTP请求发送给服务器。这个方法会通过网络把命令发送给服务器,然后接收服务器响应。

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从Arduino向服务器发布数据的大致过程基本如此。

标准函数

代码的第四部分和第五部分实现了Arduino标准的setup()和loop()函数。
如程序3-4所示,setup()函数初始化串口,然后通过调用doHttpGet()函数来做HTTP GET请求,或是通过调用doHttpPost()函数来做HTTP POST请求。

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要在loop()函数里加上代码来读取服务器的响应。这个作品不会对从传感器发送过去的数据做任何服务器端的处理,我们所用的测试服务器只会在响应中把全部的请求数据重复发回来,所以只要读取响应,然后在串口监视器输出即可。
根据程序3-5,首先检查WiFiClient里是否有字节可以读,读取所有的字节,然后在串口监视器打印出来。一旦读取了全部字节并打印出来,就停止这个客户端对象。

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至此,完成了编写Arduino代码。

3.2.2 最终的作品

要测试这个应用,按照第1章所介绍的,校验然后上传代码到Arduino。代码上传后,打开串口监视器会看到如图3-2所示的HTTP GET日志消息,或是图3-3所示的HTTP POST日志消息。

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