HarmonyOS Sample之NetworkManagement网络管理功能

网络 网络管理 OpenHarmony
本示例演示了如何使用网络管理模块相关接口,设置DevEco Studio开发环境,DevEco Studio开发环境需要依赖于网络环境,需要连接上网络才能确保工具的正常使用。

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https://harmonyos.51cto.com

1.介绍

本示例演示了如何使用网络管理模块相关接口,演示了以下功能:

功能1:使用默认网络,打开连接,发送HTTP请求。

功能2:统计指定UID的上行/下行流量。

功能3:使用Socket方式实现不同设备间通信。

此功能需要打开WIFI,并且通信的设备连接相同的WIFI 组成局域网。

操作上,先启动服务端,再启动客户端,然后从客户端发送消息,查看服务端是否收到消息。

功能4:HTTP缓存的使用,创建缓存,供下一次请求使用,减少数据流量和加载时间。

注意,需要以下权限:

ohos.permission.GET_NETWORK_INFO 获取网络连接信息。

ohos.permission.SET_NETWORK_INFO 修改网络连接状态。

ohos.permission.INTERNET 允许程序打开网络套接字,进行网络连接。

详情见官方文档 网络管理开发概述

2.搭建环境

安装DevEco Studio,详情请参考DevEco Studio下载

设置DevEco Studio开发环境,DevEco Studio开发环境需要依赖于网络环境,需要连接上网络才能确保工具的正常使用,可以根据如下两种情况来配置开发环境:

如果可以直接访问Internet,只需进行下载HarmonyOS SDK操作。

如果网络不能直接访问Internet,需要通过代理服务器才可以访问,请参考配置开发环境

下载源码后,使用DevEco Studio 打开项目,模拟器运行即可。

真机运行需要将config.json中的buddleName修改为自己的,如果没有请到AGC上进行配置,参见 使用模拟器进行调试

3.代码结构

3.1 代码结构

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3.2 相关文件介绍

核心类:

HttpURLConnection.java //支持 HTTP 特定功能的 URLConnection

URLConnection.java //URL连接

URL.java //指向万维网上“资源”的指针

NetStatusCallback.java //网络状态的回调类,出现可用网络触发onAvailable函数

DataFlowStatistics.java //该类提供查询指定蜂窝网络、应用和网卡的整体流量统计和流量统计的接口。

DatagramSocket.java //此类表示用于发送和接收数据报包的套接字。

DatagramPacket.java //数据报包

WifiDevice.java //该类提供Wi-Fi管理接口

NetManager.java //提供接口来管理和使用数据网络。

NetHandle.java // 数据网络

InetAddress.java //网络IP地址

HttpResponseCache.java //该类缓存 HTTP 和 HTTPS 响应以供重用

自定义的类:

ThreadPoolUtil.java //线程池工具类

MainAbilitySlice.java //主页面

NetRequestSlice.java //网络请求&流量统计 功能页

SocketClientSlice.java //Socket客户端

SocketServerSlice.java //Socket服务端

HttpCacheSlice.java //HTTP缓存功能页

页面布局:

http_cache_slice.xml //HTTP缓存示例页

net_request.slice.xml //HTTP请求页面

socket_client_slice.xml //Socket通信客户端页

socket_server_slice.xml //Socket通信服务端页

main_ability_slice.xml //主页面

4.实例讲解

4.1.界面布局

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4.2.后台代码

4.2.1 NetRequestSlice.java 网络请求&流量统计 功能

a.初始化网络管理对象NetManager

  1. //初始化网络管理对象 
  2. netManager = NetManager.getInstance(null); 

b.通过线程池获取一个新线程处理进行连接请求

获取默认数据网络的时候需要ohos.permission.GET_NETWORK_INFO权限。

  1. //用线程池的取一个新线程处理 
  2. ThreadPoolUtil.submit(() -> { 
  3.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""ThreadPoolUtil submit"); 
  4.     //获取默认的数据网络,wifi和流量都关闭时,netId==0,其它时 netId=390/391, must have the ohos.permission.GET_NETWORK_INFO permission 
  5.     NetHandle netHandle = netManager.getDefaultNet(); 
  6.     //接收默认数据网络的状态更改的回调 
  7.     netManager.addDefaultNetStatusCallback(callback); 
  8.  
  9.     //netManager.setAppNet(netHandle); 
  10.  
  11.     //支持 HTTP 特定功能的 URLConnection。 
  12.     HttpURLConnection connection = null
  13.     //输出流 
  14.     try (ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream()) { 
  15.         //请求的URL 
  16.         String urlString = inputText.getText(); 
  17.  
  18.         URL url = new URL(urlString); 
  19.         //使用 netHandle打开URL连接,不使用代理 
  20.         URLConnection urlConnection = netHandle.openConnection(url, java.net.Proxy.NO_PROXY); 
  21.         HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""netHandle openConnection"); 
  22.         //强转换类型 
  23.         if (urlConnection instanceof HttpURLConnection) { 
  24.             connection = (HttpURLConnection) urlConnection; 
  25.         } 
  26.         //请求类型 
  27.         connection.setRequestMethod("GET"); 
  28.         //连接 
  29.         connection.connect(); 
  30.         //流量统计 
  31.         trafficDataStatistics(false); 
  32.  
  33.         try (InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream()) { 
  34.             byte[] cache = new byte[2 * 1024]; 
  35.             int len = inputStream.read(cache); 
  36.             while (len != -1) { 
  37.                 // 
  38.                 outputStream.write(cache, 0, len); 
  39.                 len = inputStream.read(cache); 
  40.             } 
  41.         } catch (IOException e) { 
  42.             HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""netRequest inner IOException"); 
  43.         } 
  44.         //返回结果 
  45.         String result = new String(outputStream.toByteArray()); 
  46.  
  47.         //UI显示 
  48.         getUITaskDispatcher().asyncDispatch(() -> outText.setText(result)); 
  49.         //统计完毕 
  50.         trafficDataStatistics(true); 
  51.  
  52.     } catch (IOException e) { 
  53.         HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""netRequest IOException"); 
  54.     } 
  55. }); 

c.按照应用ID,进行数据流量统计

在发送请求前获取一次,在请求完成后获取一次,

gitee代码中这个地方有一处笔误,tx代表上行流量,rx代表下行流量才对。详情见官方文档说明 流量统计。

  1. /** 
  2.    * 按照应用ID,进行数据流量统计 
  3.    * 
  4.    * @param isStart 
  5.    */ 
  6.   private void trafficDataStatistics(boolean isStart) { 
  7.       int uid = 0; 
  8.       try { 
  9.           //根据给定的包名称和用户 ID 获取应用程序 UID。 
  10.           uid = getBundleManager().getUidByBundleName(getBundleName(), 0); 
  11.       } catch (RemoteException e) { 
  12.           HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""trafficDataStatistics RemoteException"); 
  13.       } 
  14.       if (isStart) { 
  15.           //获取指定UID的下行流量。 
  16.           rx = DataFlowStatistics.getUidRxBytes(uid); 
  17.           //获取指定UID的上行流量。 
  18.           tx = DataFlowStatistics.getUidTxBytes(uid); 
  19.       } else { 
  20.           rx = DataFlowStatistics.getUidRxBytes(uid) - rx; 
  21.           tx = DataFlowStatistics.getUidTxBytes(uid) - tx; 
  22.  
  23.           //设置UI显示 
  24.           getUITaskDispatcher().asyncDispatch(() -> statisticsText.setText( 
  25.                   "TrafficDataStatistics:" + System.lineSeparator() 
  26.                           + "Receive traffic:" + rx + System.lineSeparator() 
  27.                           + "Sent traffic:" + tx)); 
  28.       } 
  29.   } 

4.2.2 SocketClientSlice.java/SocketServerSlice.java Socket客户端/服务端

实现Socket通信,是要客户端和服务端的,服务端在指定网卡上监听指定端口,客户端向指定IP指定端口发送数据,实现通信。

a.Socket服务端开启监听,等待接收数据

  1. //监听端口 
  2. private static final int PORT = 8888; 
  3.  
  4. /** 
  5.  * 启动socket服务监听 
  6.  * 
  7.  * @param component 
  8.  */ 
  9. private void startServer(Component component) { 
  10.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "startServer"); 
  11.      
  12.     //线程池获取新线程处理 
  13.     ThreadPoolUtil.submit(() -> { 
  14.         //在指定端口开启监听 
  15.         try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket(PORT)) { 
  16.             //数据报包 
  17.             DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[255], 255); 
  18.             //死循环接收数据 
  19.             while (true) { 
  20.                 //接收数据 
  21.                 socket.receive(packet); 
  22.                  
  23.                 //通过专有线程同步设置要显示接收到的数据 
  24.                 getUITaskDispatcher().syncDispatch(() -> outText.setText( 
  25.                         "Receive a message from :" + packet.getAddress().getHostAddress() 
  26.                                 + System.lineSeparator() + " on port " + packet.getPort() 
  27.                                 + System.lineSeparator() + "message :" + new String( 
  28.                                 packet.getData()).substring(0, packet.getLength()) 
  29.                 )); 
  30.                 packet.setLength(255); 
  31.  
  32.                 //延迟一下,留出处理数据的时间 
  33.                 Thread.sleep(1000); 
  34.             } 
  35.         } catch (IOException | InterruptedException e) { 
  36.             e.printStackTrace(); 
  37.             HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""StartServer  IOException | InterruptedException" + e); 
  38.         } 
  39.     }); 
  40.  
  41.  
  42. /** 
  43.  * 获取服务器端IP地址,显示给客户端发送消息使用 
  44.  * 
  45.  * @return 
  46.  */ 
  47. private String getLocationIpAddress() { 
  48.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "getLocationIpAddress"); 
  49.     //提供接口来管理 Wi-Fi。 
  50.     WifiDevice wifiDevice = WifiDevice.getInstance(this); 
  51.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "wifiDevice:" + wifiDevice); 
  52.     //WifiLinkedInfo提供有关 Wi-Fi 连接的信息。 
  53.     Optional<WifiLinkedInfo> linkedInfo = wifiDevice.getLinkedInfo(); 
  54.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "linkedInfo:" + linkedInfo); 
  55.     //获取IP地址 
  56.     int ip = linkedInfo.get().getIpAddress(); 
  57.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "ip:" + ip); 
  58.     return (ip & 0xFF) + "." + ((ip >> 8) & 0xFF) + "." + ((ip >> 16) & 0xFF) + "." + (ip >> 24 & 0xFF); 

b.Socket客户端发送数据,等待接收数据

初始化NetManager对象->new 一个DatagramSocket->获取当前数据网络NetHandle->获取服务端的IP地址对象InetAddress

->将DatagramSocket绑定到NetHandle -> new 一个数据报包DatagramPacket -> 发送数据

  1. //通信端口 
  2. private static final int PORT = 8888; 
  3.  
  4.  
  5. /** 
  6.  * 发送网络请求 
  7.  * @param component 
  8.  */ 
  9. private void netRequest(Component component) { 
  10.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "netRequest"); 
  11.     //启动新线程 
  12.     ThreadPoolUtil.submit(() -> { 
  13.         //初始化网络管理对象 
  14.         NetManager netManager = NetManager.getInstance(null); 
  15.  
  16.         //检查默认数据网络是否已激活。 
  17.         if (!netManager.hasDefaultNet()) { 
  18.             return
  19.         } 
  20.         //new套接字 
  21.         try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket()) { 
  22.             //获取当前数据网络 
  23.             NetHandle netHandle = netManager.getDefaultNet(); 
  24.  
  25.             //获取服务端的IP地址 
  26.             InetAddress address = netHandle.getByName(inputText.getText()); 
  27.             //将套接字绑定到当前网络 
  28.             netHandle.bindSocket(socket); 
  29.             byte[] buffer = "I'm from Client".getBytes(); 
  30.             //数据包 
  31.             DatagramPacket request = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, PORT); 
  32.             //发送数据 
  33.             socket.send(request); 
  34.             HiLog.debug(LABEL_LOG, "send socket"); 
  35.         } catch (IOException e) { 
  36.             e.printStackTrace(); 
  37.             HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""netRequest IOException"+e); 
  38.         } 
  39.     }); 

4.2.3 HttpCacheSlice.java HTTP缓存功能

应用重复打开一个相同网页时,可以优先从缓存文件里读取内容,从而减少数据流量,降低设备功耗,提升应用性能。

问:如何设置优先从缓存文件里读取内容,

答:不用额外设置,自动的 ~~

设置缓存,需要考虑 缓存位置和缓存大小。

a.初始化缓存 install

  1. /** 
  2.  * 开启缓存 
  3.  * 开启后自动缓存数据,不需要手动处理 
  4.  */ 
  5. private void initCache(Component component) { 
  6.     //默认的缓存目录 
  7.     File httpCacheDir = new File(this.getCacheDir(), "http"); 
  8.     //缓存大小 
  9.     long httpCacheSize = 10 * 1024 * 1024; 
  10.     try { 
  11.         //配置缓存目录及最大缓存空间 
  12.         HttpResponseCache.install(httpCacheDir, httpCacheSize); 
  13.         HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""initCache,cache installed[" + httpCacheDir + "]"); 
  14.     } catch (IOException e) { 
  15.         HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""initCache IOException"); 
  16.     } 

 b.保存缓存,将缓存写入文件系统 flush

  1. /** 
  2.  * 将缓存写入文件系统,防止缓存丢失 
  3.  */ 
  4. private void flushCache(Component component) { 
  5.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""flushCache"); 
  6.     try { 
  7.         //获取缓存对象 
  8.         HttpResponseCache cache = HttpResponseCache.getInstalled(); 
  9.         HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""cache:"+cache); 
  10.         if (cache != null) { 
  11.             try { 
  12.                 //将缓存写入文件系统,如果cache is closed 会报错 //java.lang.IllegalStateException: cache is closed 
  13.                 cache.flush(); 
  14.                 getUITaskDispatcher().syncDispatch(() -> { 
  15.                     //图片加载时间,测试缓存和不缓存的差别 
  16.                     duration.setText("cache flush success"); 
  17.                 }); 
  18.                 HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""cache flush"); 
  19.             } catch (IOException e) { 
  20.                 HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""onStop IOException"); 
  21.             } 
  22.         } 
  23.     } catch (IllegalStateException e) { 
  24.         e.printStackTrace(); 
  25.     } 

c.禁用缓存并删除其中的数据delete

  1. /** 
  2.  * 禁用缓存并删除其中的数据 
  3.  */ 
  4. private void deleteCache(Component component) { 
  5.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""deleteCache"); 
  6.     //获取缓存对象 
  7.     HttpResponseCache cache = HttpResponseCache.getInstalled(); 
  8.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""cache:"+cache); 
  9.     if (cache != null) { 
  10.         try { 
  11.             //禁用缓存并删除其中的数据。 
  12.             cache.delete(); 
  13.             image.setPixelMap(null); 
  14.             HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""cache delete"); 
  15.         } catch (IOException e) { 
  16.             HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""onStop IOException"); 
  17.         } 
  18.  
  19.     } 
  20.  
  21. /** 
  22.  * 测试请求 
  23.  * 
  24.  * @param component 
  25.  */ 
  26. private void startRequest(Component component) { 
  27.     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""startRequest"); 
  28.     ThreadPoolUtil.submit(() -> { 
  29.         try { 
  30.             long startTime=System.currentTimeMillis(); 
  31.             HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""startTime:"+startTime); 
  32.             //请求URL 
  33.             URL url = new URL(inputText.getText()); 
  34.             URLConnection urlConnection = url.openConnection(); 
  35.             HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""openConnection"); 
  36.             //判断连接类型 
  37.             if (urlConnection instanceof HttpURLConnection) { 
  38.                 HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""urlConnection"); 
  39.                 HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) urlConnection; 
  40.                 HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""connect:"+connection); 
  41.                 //连接 
  42.                 connection.connect(); 
  43.                 HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""connected"); 
  44.                 //连接结果 
  45.                 if (connection.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) { 
  46.                     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""HTTP_OK"); 
  47.                     //描述图像数据源选项,例如包括表示为 image/png 的图像格式。 
  48.                     ImageSource.SourceOptions srcOpts = new ImageSource.SourceOptions(); 
  49.                     ImageSource imageSource = ImageSource.create(connection.getInputStream(), srcOpts); 
  50.                     //以像素矩阵的形式提供图像。 
  51.                     PixelMap pixelMap = imageSource.createPixelmap(null); 
  52.                     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""pixelMap:"+pixelMap); 
  53.                     //专有线程同步设置图片显示 
  54.                     getUITaskDispatcher().syncDispatch(() -> { 
  55.                         image.setPixelMap(pixelMap); 
  56.                         //图片加载时间,测试缓存和不缓存的差别 
  57.                         duration.setText(String.valueOf(System.currentTimeMillis()-startTime)+" ms"); 
  58.                     }); 
  59.                     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""setPixelMap"); 
  60.                     HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""endTime:"+ (System.currentTimeMillis()-startTime)); 
  61.                 } 
  62.                 HiLog.debug(LABEL_LOG, "%{public}s""finish"); 
  63.                 //关闭连接 
  64.                 connection.disconnect(); 
  65.             } 
  66.         } catch (Exception e) { 
  67.             HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s""initCache Exception"+e); 
  68.             getUITaskDispatcher().syncDispatch(() -> { 
  69.                 //图片加载时间,测试缓存和不缓存的差别 
  70.                 duration.setText("cache is closed, please open cache"); 
  71.             }); 
  72.         } 
  73.     }); 

5.总结说明

(1)两种打开网络连接的方式

  1. URLConnection urlConnection = url.openConnection(); 
  1. //使用 netHandle打开URL连接,不使用代理 
  2. URLConnection urlConnection = netHandle.openConnection(url, java.net.Proxy.NO_PROXY); 

(2)未开启缓存情况下,发送请求的时长在400-2000ms之间,开启后,需要点击两次发送请求,时长维持在90-200ms左右。

(3)禁用并清除缓存delete/close后,在没有再次开启缓存前,无法发送请求。这个操作官方文档注释写的是 “结束时关闭缓存”。

6.完整代码

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责任编辑:jianghua 来源: 鸿蒙社区
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