基于HarmonyOS控制Hi3861小车之信息通信-51CTO.COM

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引言

在鸿蒙应用实际开发中，经常会遇到App与IOT设备间的通信，本节主要详细讲述一下通信关键技术，考虑到TCP/UDP协议的特性，两者间通过UDP进行通信是一种必然的选择，UDP一种无连接的协议，具有资源消耗小，处理速度快的优点，了解UDP是怎么通信的，这对于每一个HarmonyOS开发者也是需要了解的重点知识。

核心类

DatagramSocket、DatagramPacket、EventHandler，下面分别简单介绍下：

1.DatagramSocket：

构造器DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)：创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址、指定端口。主要方法receive(DatagramPacket p)：从该DatagramSocket中接收数据报，send(DatagramPacket p)：以该DatagramSocket对象向外发送数据报。

2.DatagramPacket：

构造器DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, int port)：以一个包含数据的数组来创建DatagramPacket对象，创建该DatagramPacket对象时还指定了IP地址和端口--这就决定了该数据报的目的地。

3.EventHandler：

是HarmonyOS用于处理线程间通信的一种机制，可以通过EventRunner创建新线程，将耗时的操作放到新线程上执行。这样既不阻塞原来的线程，任务又可以得到合理的处理。比如：主线程使用EventHandler创建子线程，子线程做耗时的下载图片操作，下载完成后，子线程通过EventHandler通知主线程，主线程再更新UI。

功能介绍

通过App Demo控制小车运动(前进、后退、左转、右转、停止)，主要通过UDP数据包发送命令，来说明它们间是怎么通信的，它们间控制命令以json格式发送。

如：

"mode": "CarControl",//控制命令分类 
    "cmd": "forward"//具体命令 
}。

开发指南

1、创建UDP协议的发送命令对象

private UdpManager() { 
        try { 
            mGpsDatagramSocket = new DatagramSocket(); 
        } catch (SocketException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    }

2、将要发送的数据封装成DatagramPacket对象发送

DatagramPacket sRequest = new DatagramPacket(mInfoArray, mInfoArray.length, 
InetAddress.getByName(getIp()), PORT); 
// 开始发送 
mGpsDatagramSocket.send(sRequest);

3、构造发送的命令

public void sendMessage(String info) { 
        Gson gson = new Gson(); 
        WifiCommand messageInfo = new WifiCommand(); 
        messageInfo.setCmd(info); 
        //控制类型 
        messageInfo.setMode(); 
        //转换成json 
        String resultJson = gson.toJson(messageInfo); 
        // 创建发送命令SendMessageRunnable对象 
        mSendMessageRunnable = new SendMessageRunnable(); 
        mSendMessageRunnable.setInfoArray(resultJson.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); 
        // 启动发送命令线程 
        mEventHandler.postTask(mSendMessageRunnable); 
        if ("stop".equals(info) || "tripod_on".equals(info) || "tripod_off".equals(info)){ 
            HiLog.info(label, "info = " + info); 
        } else { 
            // 启动发送Gps请求线程和接收信息线程 
            startReceive(); 
            startSendGpsMessage(); 
        } 
        HiLog.info(label, "sendMessage = " + resultJson); 
    }

实现效果

基于HarmonyOS控制Hi3861小车之信息通信-鸿蒙HarmonyOS技术社区

附上主要源代码

1. MainAbilitySlice

public class MainAbilitySlice extends AbilitySlice implements Component.ClickedListener{ 
    private Button iTurnUp,iTurnDown,iTurnLeft,iTurnRight,iTurnRun; 
 
    private UdpManager udpManager; 
    @Override 
    public void onStart(Intent intent) { 
        super.onStart(intent); 
        super.setUIContent(ResourceTable.Layout_ability_main); 
        initComponent(); 
        // 初始化WiFi控制对象 
        udpManager = UdpManager.getInstance(this); 
    } 
 
    private void initComponent(){ 
        iTurnUp = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_i_up); 
        iTurnUp.setClickedListener(this); 
 
        iTurnDown = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_i_down); 
        iTurnDown.setClickedListener(this); 
 
        iTurnLeft = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_i_left); 
        iTurnLeft.setClickedListener(this); 
 
        iTurnRight = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_i_right); 
        iTurnRight.setClickedListener(this); 
 
        iTurnRun = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_i_run); 
        iTurnRun.setClickedListener(this);

2. UdpManager

/** 
 * UDP连接类 
 */ 
public class UdpManager { 
    private static final HiLogLabel label = new HiLogLabel(HiLog.LOG_APP, 0x00134, "UdpManager"); 
    private static final int PORT = 48100; 
    private static final int GET_MESSAGE = 1; 
    private static UdpManager sUdpManager; 
    private static Context sContext; 
    private UdpReceiveCallback mReceiveInformationCallback; 
    private ReceiveMessageRunnable mReceiveMessageRunnable; 
    private SendGpsMessageRunnable mSendGpsMessageRunnable; 
    private SendMessageRunnable mSendMessageRunnable; 
    private DatagramSocket mGpsDatagramSocket; 
    private static  String ip = "192.168.0.1"; 
 
    /** 
     * 控制是否还需要接收信息控制器 
     */ 
    private boolean flag = false; 
 
    private final EventHandler mEventHandler = new EventHandler(EventRunner.create()) { 
        @Override 
        protected void processEvent(InnerEvent event) { 
            super.processEvent(event); 
            if (event.eventId == GET_MESSAGE) { 
                if (mReceiveInformationCallback != null) { 
                    mReceiveInformationCallback.getMessage(event.object); 
                } 
            } 
        } 
    }; 
 
    private final EventHandler mReceiveEventHandler = new EventHandler(EventRunner.create()) { 
    }; 
 
    private final EventHandler mSendGpsEventHandler = new EventHandler(EventRunner.create()) { 
    }; 
 
    /** 
     * UdpManager的单例 
     * 
     * @return UdpManager单例对象 
     */ 
    public static UdpManager getInstance(Context context) { 
        if (sUdpManager == null) { 
            sUdpManager = new UdpManager(); 
            sContext = context; 
        } 
        return sUdpManager; 
    } 
 
    /** 
     * 构造函数 
     */ 
    private UdpManager() { 
        // 创建UDP协议的发送命令对象 
        try { 
            mGpsDatagramSocket = new DatagramSocket(); 
        } catch (SocketException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 注册接收信息的回调函数 
     * 
     * @param callback 接收信息回调函数 
     */ 
    public void registerCallback(UdpReceiveCallback callback) { 
        mReceiveInformationCallback = callback; 
    } 
 
    /** 
     * 对外提供的发送命令方法 
     * 
     * @param info 需要发送的命令 
     */ 
    public void sendMessage(String info) { 
        Gson gson = new Gson(); 
        UdpCommand messageInfo = new UdpCommand(); 
 
        // 传进来的控制命令 
        messageInfo.setCmd(info); 
 
        //控制类型 
        messageInfo.setMode(); 
 
        //转换成json 
        String resultJson = gson.toJson(messageInfo); 
 
        // 创建发送命令SendMessageRunnable对象 
        mSendMessageRunnable = new SendMessageRunnable(); 
        mSendMessageRunnable.setInfoArray(resultJson.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); 
 
        // 启动发送命令线程 
        mEventHandler.postTask(mSendMessageRunnable); 
 
        // 启动发送Gps请求线程和接收信息线程 
        if ("stop".equals(info)) { 
            HiLog.info(label, "info = " + info); 
        } else { 
            // 启动发送Gps请求线程和接收信息线程 
            startReceive(); 
            startSendGpsMessage(); 
        } 
        HiLog.info(label, "sendMessage = " + resultJson); 
    } 
 
    public String getIp() { 
        return ip; 
    } 
 
 
    public void setIp(String mIp) { 
        this.ip = mIp; 
    } 
 
    /** 
     * 内部类，用作发送命令 
     */ 
    private class SendMessageRunnable implements Runnable { 
        private byte[] mInfoArray; 
 
        void setInfoArray(byte[] infoArray) { 
            mInfoArray = infoArray; 
        } 
 
        @Override 
        public void run() { 
            HiLog.info(label, "发送线程 = " + Thread.currentThread().getName()); 
 
            // 发送数据 
            try { 
                // 延时发送50毫秒，因为如果不延时会将小车卡死 
                Thread.sleep(50); 
 
                // 将要发送的数据封装成DatagramPacket对象 
                DatagramPacket sRequest = new DatagramPacket(mInfoArray, mInfoArray.length, 
                        InetAddress.getByName(getIp()), PORT); 
 
                // 开始发送 
                mGpsDatagramSocket.send(sRequest); 
            } catch (IOException | InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace(); 
                HiLog.info(label, "sendMessage error"); 
            } 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 内部类，用作接收命令 
     */ 
    private class ReceiveMessageRunnable implements Runnable { 
 
        @Override 
        public void run() { 
            try { 
                while (flag) { 
                    byte[] buf = new byte[1024]; 
                    DatagramPacket receiveDatagramPacket = new DatagramPacket(buf, buf.length); 
                    if (mGpsDatagramSocket != null && !mGpsDatagramSocket.isClosed()) { 
                        HiLog.info(label, "接收线程开始阻塞" + Thread.currentThread().getName()); 
 
                        // 接收返回数据，会阻塞线程 
                        mGpsDatagramSocket.receive(receiveDatagramPacket); 
 
                        // 将得到的数据转成json 
                        String json = new String(receiveDatagramPacket.getData(), StandardCharsets.UTF_8); 
                        json = json.substring(json.indexOf("{"), json.lastIndexOf("}")+1); 
                        HiLog.info(label, "receiveMessage json = " + json); 
 
                        // 将对象发送给需要接收返回值的地方 
                        mEventHandler.sendEvent(InnerEvent.get(GET_MESSAGE, json)); 
                    } 
                } 
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace(); 
                HiLog.error(label, "receiveMessage error"); 
            } 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 内部类，用作发送请求Gps命令 
     */ 
    private class SendGpsMessageRunnable implements Runnable { 
 
        @Override 
        public void run() { 
            Gson gson = new Gson(); 
            UdpCommand messageInfo = new UdpCommand(); 
 
            // 传进来的控制命令 
            messageInfo.setCmd("getinfo"); 
 
            //控制类型 
            messageInfo.setMode(); 
 
            //转换成json 
            String resultJson = gson.toJson(messageInfo); 
 
            byte[] infoArray = resultJson.getBytes(StandardCharsets.UTF_8); 
 
            try { 
                // 将要发送的数据封装成DatagramPacket对象 
                DatagramPacket sRequest = new DatagramPacket(infoArray, infoArray.length, 
                        InetAddress.getByName(getIp()), PORT); 
 
                // 开始发送 
                mGpsDatagramSocket.send(sRequest); 
 
                // 启动获取Gps命令线程 
                mSendGpsEventHandler.postTask(mSendGpsMessageRunnable, 2000); 
                HiLog.info(label, "发送gps"); 
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 启动接收消息 
     */ 
    private void startReceive() { 
        if (!flag) { 
            flag = true; 
 
            // 创建接收命令ReceiveMessageRunnable对象 
            mReceiveMessageRunnable = new ReceiveMessageRunnable(); 
 
            // 启动接收命令线程 
            mReceiveEventHandler.postTask(mReceiveMessageRunnable); 
            HiLog.info(label, "开启接收线程"); 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 开始获取gps点 
     */ 
    private void startSendGpsMessage() { 
        // 创建发送Gps命令SendGpsMessageRunnable对象 
        if (mSendGpsMessageRunnable == null) { 
            mSendGpsMessageRunnable = new SendGpsMessageRunnable(); 
        } 
 
        // 启动获取Gps命令线程 
        mSendGpsEventHandler.postTask(mSendGpsMessageRunnable); 
        HiLog.info(label, "开启发送gps请求线程"); 
    }

3. UdpCommand

class UdpCommand { 
    // 控制命令：forward，back，left，right 
    private String cmd; 
    // 控制类型 
    private String mode; 
 
    public String getCmd() { 
        return cmd; 
    } 
 
    void setCmd(String cmd) { 
        this.cmd = cmd; 
    } 
 
    public String getMode() { 
        return mode; 
    } 
 
    void setMode() { 
        this.mode = "CarControl"; 
    } 
}

4. UdpReceiveCallback

/** 
 * 接收小车返回数据的回调函数 
 */ 
public interface UdpReceiveCallback { 
    void getMessage(Object value); 
}

5. xml布局文件

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    ohos:orientation="vertical"> 
 
    <DirectionalLayout 
        ohos:height="70vp" 
        ohos:width="match_parent" 
        ohos:orientation="horizontal" 
        ohos:layout_alignment="center" 
        ohos:top_margin="10vp" > 
        <Button 
            ohos:id="$+id:i_up" 
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