ESP WebSocket客户端是什么？有何特点

1329 ESP WebSocket 客户端

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 ESP WebSocket客户端是什么？ WebSocket与http相比有何特点呢？ 0
2022-2-22 06:38:29　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报爱与友人相关推荐 • websocket客户端性能很差是什么原因？ 461 • 在ESP8266-12F上使用NodeMCU 2.2.1，可以在同一个端口上同时为1个以上的客户端提供服务吗？ 282 • PLC客户端监控系统有哪些功能 1925 • PLC客户端监控系统有哪些应用领域？ 1570 • v5的websocket客户端示例在哪里？ 322 • BLE server/peripheral支持多个客户端并发连接吗？ 310 • 如何同时在ESP8266上运行TCP客户端和TCP服务？ 299 • 客户端初始化后是否可以从客户端句柄中获取客户端配置呢？ 316 • 如何使用ESP8266搭建MQTT客户端？ 396 • 如何使用NodeMCU作为1个或多个浏览器客户端的websocket？ 291 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 单片机学习笔记 - 08 - WebSocket客户端一、应用层协议科普概念在看例程之前先补补概念，我现在还是一脸懵逼，不知道这个是什么的状态。明明上一层的tcp已经能够通讯了，怎么又加多了一层。对Http和WebSocket初步的认知。总结以下几点： http有1.0和1.1版本，现在基本1.1版本。http属于无状态、无连接、单向的应用层协议。即通讯请求只能有客户端发起，服务端只负责响应请求，不能主动发起。在应用中表现为通过频繁的请求实现长轮询。 WebSocket对比http，最大的特点就是可以主动向客户端发起请求。两者属于交集关系，有相同的地方，但不一样（所以应该是并列关系？）。二者的握手协议也很相识，下图中，左图是WebSocket右图是http，可发现格式差不多。总结回顾之前三层内容（链路层、网络层、传输层）。梳理一下之前学到的知识（按我个人的理解）： wifi和Ethernet协议，本身有通讯协议。类比uart底层发送，定义电信号0/1的层面，有自身的校验位、起始位结束位等。属于链路层（也称网络接口层），主要是物理层面，保证了字节数据的正确性。 IP协议，本身有通讯协议，规定了数据要发送给网络中的哪个设备。类比片选等功能。属于网络层，主要是指定设备，保证传输对象的正确性。 TCP/UDP协议，也是有协议，用链路层得到的信息都是0/1的字节信息，打包了一些通讯数据，保证这些通讯数据的正确性。类比我用uart通讯时也写了一个帧头帧尾校验位的协议，如果一个数据包不符合设定要求，我就认为错误不可用。这时已经能初步得到想要的通讯数据了，不是八位的0/1或是单个字符，而是按我自己设定的16位、32位数据读取。属于传输层，主要是数据包的传输，保证设备间数据包传输的正确性。通过上图就能清晰明了的理解，数据是如何被层层打包的。再上一层，就是应用层 —— HTTP/WebSocket协议，用传输层得到的数据包为基础，进一步规定两个设备的通讯（对话）方式。是一问一答还是多问多答，还是只答不问、只问不答……这样的规定是很重要的，因为网络通讯中要同时访问多个服务器/设备。应用层的协议有很多，适用不同的应用场景。二、编程指南翻译 1. 概述 ESP WebSocket客户端是用于ESP32的WebSocket协议客户端实现。 2. 特点支持基于TCP的WebSocket，带有mbedtls的TLS。易于设置URI。多个实例(一个应用程序中的多个客户机)。 3. 配置 1）URI 支持ws, wss方案。 WebSocket样本:①ws://echo.websocket.org: WebSocket通过TCP，默认端口80，②wss://echo.websocket.org: WebSocket通过SSL，默认端口443。 // 最小的配置: const esp_websocket_client_config_t ws_cfg = { .uri = "ws://echo.websocket.org", }; // WebSocket客户端支持在URI中同时使用路径和查询。示例: const esp_websocket_client_config_t ws_cfg = { .uri = "ws://echo.websocket.org/connectionhandler?id=104", }; // 如果在 esp_websocket_client_config_t 中有任何与URI相关的选项，则URI定义的选项将被覆盖。示例: const esp_websocket_client_config_t ws_cfg = { .uri = "ws://echo.websocket.org:123", .port = 4567, //WebSocket客户端将使用端口4567连接到websocket.org }; 2）TLS 如果需要验证服务器端，需要提供PEM格式的证书，并在“websocket_client_config_t”中提供cert_pem。如果没有提供证书，那么TLS连接将默认不需要验证。 // 配置 const esp_websocket_client_config_t ws_cfg = { .uri = "wss://echo.websocket.org", .cert_pem = (const char )websocket_org_pem_start, }; 3）子协议客户端对服务器响应中的子协议字段无关，并且无论服务器响应什么都将接受连接。 // 配置结构中的子协议字段可用于请求子协议 const esp_websocket_client_config_t ws_cfg = { .uri = "ws://websocket.org", .subprotocol = "soap", }; 4. 事件 WEBSOCKET_EVENT_CONNECTED:客户端与服务器成功建立连接。客户机现在可以发送和接收数据了。不包含事件数据。 WEBSOCKET_EVENT_DISCONNECTED:由于传输层读取数据失败(例如服务器不可用)，客户端已经终止连接。不包含事件数据。 WEBSOCKET_EVENT_DATA:客户端已经成功接收并解析了一个WebSocket帧。事件数据包含一个指向有效载荷数据的指针，有效载荷数据的长度以及接收帧的操作码。如果长度超过缓冲区大小，则消息可能被分割成多个事件。此事件也将被发布为非有效载荷帧，例如pong或连接关闭帧。 WEBSOCKET_EVENT_ERROR:在客户端的当前实现中未使用。 // 如果客户端句柄需要在事件处理程序中，它可以通过传递给事件处理程序的指针访问: esp_websocket_client_handle_t client = (esp_websocket_client_handle_t)handler_args; 5. 限制和已知问题客户端可以在握手期间请求服务器使用子协议，但是不会对来自服务器的响应进行任何与子协议相关的检查。 6. 应用举例一个简单的WebSocket示例，使用esp_websocket_client建立一个WebSocket连接，并通过websocket.org服务器发送/接收数据，可以在这里找到:protocols/ WebSocket。 // WebSocket客户端支持以文本数据帧的形式发送数据，这告知应用层有效载荷数据是编码为UTF-8的文本数据。例子: esp_websocket_client_send_text(client, data, len, portMAX_DELAY); 三、例程解析一堆打印和老三件初始化。 ESP_LOGI(TAG, "[APP] Startup.."); ESP_LOGI(TAG, "[APP] Free memory: %d bytes", esp_get_free_heap_size()); ESP_LOGI(TAG, "[APP] IDF version: %s", esp_get_idf_version()); esp_log_level_set("", ESP_LOG_INFO); esp_log_level_set("WEBSOCKET_CLIENT", ESP_LOG_DEBUG); esp_log_level_set("TRANS_TCP", ESP_LOG_DEBUG); ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init()); ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init()); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); 初始化联网，开启联网，记得打开项目配置菜单(idf.py menuconfig)修改配置。 /* This helper function configures Wi-Fi or Ethernet, as selected in menuconfig. * Read "Establishing Wi-Fi or Ethernet Connection" section in * examples/protocols/README.md for more information about this function. / ESP_ERROR_CHECK(example_connect()); 例程创建了一个定时器和信号用于调试，如果定时器超时，就表示已经10s没有收到信息，同时释放信号量。如果有收到信息，会触发事件重置定时器。 // 定时器超时函数 static void shutdown_signaler(TimerHandle_t xTimer) { ESP_LOGI(TAG, "No data received for %d seconds, signaling shutdown", NO_DATA_TIMEOUT_SEC); // 宏定义释放信号量 xSemaphoreGive(shutdown_sema); } // 创建一个新的软件计时器实例，并返回一个句柄，通过这个句柄可以引用创建的软件计时器。 shutdown_signal_timer = xTimerCreate("Websocket shutdown timer", // 只是一个文本名称，不被内核使用。 NO_DATA_TIMEOUT_SEC 1000 / portTICK_PERIOD_MS, // 计时器周期(单位是tick)。 pdFALSE, // 计时器将在到期时自动重新加载。（不会） NULL, // 为每个计时器分配一个唯一的id等于它的数组索引。 shutdown_signaler); // 每个计时器在到期时调用同一个回调。 // 创建一个新的二进制信号量实例，并返回一个句柄，通过这个句柄可以引用新的信号量。 shutdown_sema = xSemaphoreCreateBinary(); 除了联网的内容需要配置，还有WebSocket客户端的URI需要配置，如果第一个选项设定了From stdin，例程就会开启WEBSOCKET_URI_FROM_STDIN宏定义。在联网成功后，连接服务器的URI需要手动输入（在监视器中）。如果设定为From string，会开启CONFIG_WEBSOCKET_URI宏定义，直接配置URI设置。 // 打包函数，用于获取uri字符串 #if CONFIG_WEBSOCKET_URI_FROM_STDIN static void get_string(char line, size_t size) { int count = 0; while (count < size) { int c = fgetc(stdin); if (c == 'n') { line[count] = ''; break; } else if (c > 0 && c < 127) { line[count] = c; ++count; } vTaskDelay(10 / portTICK_PERIOD_MS); } } #endif / CONFIG_WEBSOCKET_URI_FROM_STDIN / // 是否需要手动输入uri地址，若配置中不存在则需要 #if CONFIG_WEBSOCKET_URI_FROM_STDIN char line[128]; ESP_LOGI(TAG, "Please enter uri of websocket endpoint"); get_string(line, sizeof(line)); websocket_cfg.uri = line; ESP_LOGI(TAG, "Endpoint uri: %sn", line); #else // 直接获取uri地址 websocket_cfg.uri = CONFIG_WEBSOCKET_URI; #endif / CONFIG_WEBSOCKET_URI_FROM_STDIN / / 这个函数必须是第一个调用的函数，它返回一个 esp_websocket_client_handle_t ，你必须把它作为接口中其他函数的输入。当操作完成时，这个调用必须有一个对应的 esp_websocket_client_destroy 调用。 / esp_websocket_client_handle_t client = esp_websocket_client_init(&websocket_cfg); // 注册Websocket事件。 esp_websocket_register_events(client, WEBSOCKET_EVENT_ANY, websocket_event_handler, (void )client); // 打开WebSocket连接。 esp_websocket_client_start(client); 在上一步中注册了Websocket事件。以下是处理事件的函数。 static void websocket_event_handler(void handler_args, esp_event_base_t base, int32_t event_id, void event_data) { esp_websocket_event_data_t data = (esp_websocket_event_data_t )event_data; switch (event_id) { // 客户端与服务器成功建立连接。客户机现在可以发送和接收数据了。不包含事件数据。 case WEBSOCKET_EVENT_CONNECTED: ESP_LOGI(TAG, "WEBSOCKET_EVENT_CONNECTED"); break; // 由于传输层读取数据失败(例如服务器不可用)，客户端已经终止连接。不包含事件数据。 case WEBSOCKET_EVENT_DISCONNECTED: ESP_LOGI(TAG, "WEBSOCKET_EVENT_DISCONNECTED"); break; // 客户端已经成功接收并解析了一个`WebSocket`帧。 // 事件数据包含一个指向有效载荷数据的指针，有效载荷数据的长度以及接收帧的操作码。 // 如果长度超过缓冲区大小，则消息可能被分割成多个事件。 // 此事件也将被发布为非有效载荷帧，例如pong或连接关闭帧。 case WEBSOCKET_EVENT_DATA: ESP_LOGI(TAG, "WEBSOCKET_EVENT_DATA"); ESP_LOGI(TAG, "Received opcode=%d", data->op_code); ESP_LOGW(TAG, "Received=%.s", data->data_len, (char )data->data_ptr); ESP_LOGW(TAG, "Total payload length=%d, data_len=%d, current payload offset=%drn", data->payload_len, data->data_len, data->payload_offset); xTimerReset(shutdown_signal_timer, portMAX_DELAY); break; // 在客户端的当前实现中未使用。 case WEBSOCKET_EVENT_ERROR: ESP_LOGI(TAG, "WEBSOCKET_EVENT_ERROR"); break; } } 启动定时器，循环查询接收数据。表现结果：一直循环（1s间隔）查询连接状态，如果连接上，就连续发送10次数据，然后退出。不然就一直查询连接状态。如果没有发送满10次，也没有收到数据，定时器就会每10s打印一次报错，且释放一次信号量。如果一直没连接上，试验现象就是每隔10秒打印。 // 启动定时器 xTimerStart(shutdown_signal_timer, portMAX_DELAY); char data[32]; int i = 0; while (i < 10) { // 检查WebSocket客户端连接状态。 if (esp_websocket_client_is_connected(client)) { int len = sprintf(data, "hello %04d", i++); ESP_LOGI(TAG, "Sending %s", data); // 将文本数据写入WebSocket连接 esp_websocket_client_send_text(client, data, len, portMAX_DELAY); } vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS); } 已经发送完数据，等待是否没有数据接收，然后关闭程序，退出。没有收到数据的判断依据是信号量。只要进入一次定时器超时就会满足。 // 宏获取信号量 xSemaphoreTake(shutdown_sema, portMAX_DELAY); /* 停止WebSocket连接而没有WebSocket关闭握手。此API停止ws客户端并直接关闭TCP连接，而不发送关闭帧。使用 esp_websocket_client_close() 以一种干净的方式关闭连接是一个很好的实践。 / esp_websocket_client_stop(client); ESP_LOGI(TAG, "Websocket Stopped"); / 销毁 WebSocket 连接并释放所有资源。这个函数必须是会话调用的最后一个函数。它与 esp_websocket_client_init 函数相反，调用时必须使用与 esp_websocket_client_init 调用返回的输入相同的句柄。这可能会关闭该句柄使用过的所有连接。 / esp_websocket_client_destroy(client); 四、试验总结 1. 查看握手协议我使用网络调试助手上位机，连接esp32。注意，该上位机没有Websocket服务端功能，我只是用来看esp32发送的tcp数据到底是什么。 esp32配置中的URI设置为ws://192.168.1.101:8080，连接到我的上位机，然后上位机就接收到了Websocket客户端的握手数据。但是这个上位机不具有Websocket服务端的功能，所以不会回应握手数据。esp32也就连接不上，发送不了10次数据，也接收不到数据，就会每10s进入一次超时函数打印错误。从接收信息上看，客户端好像在重复发送握手，尝试链接。我在例程里没看到具体写出来的步骤，应该是打包在api中实现的功能。对比上一个笔记，tcp例程的实验。加深理解：传输层就是发送应用层的数据* 。不同层之间的数据是层层打包的关系。 2. 连接 Websocket服务器例程中自带的python脚本运行不了，搜索不到Websocket服务器的小工具，基本都是Websocket客户端的小工具。真的是奇了怪了。在看Websocket概念时明白到可以用node.js写一个服务器，恰巧之前为了学上位机安装了node.js。可以用上了。【小插曲】使用 node.js 编写简易 Websocket服务器第一步应该先安装nodejs，然后安装npm，设定npm软件包的安装目录：Nodejs+npm详细安装。第二步要注意是否导入了npm安装包的路径，以免在编写程序导入包时报错找不到：nodejs require模块找不到的两种解决办法。在编写程序之前，先安装模块npm install nodejs-websocket (-g)。要注意安装模块的方法：【nodejs】使用 npm安装模块方法。本地安装就是指直接安装在读取目录的node_modules文件夹下，如果没有就会新建。直接到全局目录下使用本地安装，得到的效果和全局安装一样。编写参考教程，nodejs-websocket创建websocket服务器。注意教程中用的是本地安装，包不算大，所以本地安装也没关系。不过已经全局安装就不用再安装了。然后我直接拷贝了教程中的代码，仅把端口改成了8080。运行，成功（这个程序好像有点bug，无论如何都会打印“连接成功”）。好了，剩下的之后学node.js时再深究。 3. 实验现象半完整的实验现象如下图，还有一半是打印接收内容。因为服务器没有写发送内容，所以就没有。注意事项：连接前记得查看自己电脑的IP地址，然后输入正确的URI，不然连接不上。我刚刚重启了一下路由器，我的ip地址就变了……要重新修改。客户端在连续发送10次数据，且进入了一次定时器超时函数后，就关闭了Websocket客户端功能。另外，不知道为什么看同步效果好差，怀疑是不是服务器小工具的问题。居然肉眼可见的不同步，达到1s以上（即客户端发送2次数据，服务器才打印一次）。暂时留下疑问，日后解答。 4. 总结的总结以上没了。下一步继续按着教程系列学习。话说这节的教程系列的内容的Websocket服务器，而且用到的api好像都是再次宏定义后的接口，在官方api里找不到（我去没看源码证实猜想）。

2022-2-22 13:43:29 评论举报孙巍