网站建设和管理专业,大连企业网站制作,做视频挣钱的网站,网站建设流程笔记目录 前言
一、Coap的Core包
1、Coap对象
2、Message对象
3、Request对象
4、Response对象
二、Coap的NetWork调试
1、UDP运行模式 2、Network消息接收
3、Sender线程发送数据
三、总结 前言 在之前的博文中#xff0c;对Californium中Coap的实现进行了简要的介绍对Californium中Coap的实现进行了简要的介绍分别从Server和Client两端进行了基础介绍。对于面向连接的连接协议一定是离不开网络层。本次将重点介绍Coap的Core核心实现以及网络层定义虽然在Californium协议中已经全面的实现了Coap协议。 本文将以Core包和NetWork包为主线对Coap协议中关于Californium框架的具体实现方式和代码编写进行讲解希望对想了解Coap的实现朋友对其有更深入的了解。
一、Coap的Core包 Coap的核心包定义了Coap适配的协议请求协议头、响应对象等。主要包含Coap、Message、Option、Request、Response等几个对象。
1、Coap对象 首先来看一下Coap对象的类图如下图所示 从上图可以看出Coap类主要是一个常量类其中包含了消息类型、请求类型编码、响应码、消息格式类型等。请注意这里是采用枚举属性的方式进行定义。比如消息类型的定义部分代码已精简
/*** CoAP defines four types of messages:* Confirmable, Non-confirmable, Acknowledgment, Reset.*/public enum Type {/** The Confirmable. */CON(0),/** The Non-confirmable. */NON(1),/** The Acknowledgment. */ACK(2),/** The Reject. */RST(3);/** The integer value of a message type. */public final int value;}
以上四种消息类型表示如下
序号类型说明1CON需要被确认的请求如果CON请求被发送那么对方必须做出响应。这有点像TCP对方必须给确认收到消息用以可靠消息传输。2NON不需要被确认的请求如果NON请求被发送那么对方不必做出回应。这适用于消息会重复频繁的发送丢包不影响正常操作。这个和UDP很像。用以不可靠消息传输。3ACK 应答消息对应的是CON消息的应答。4RST复位消息可靠传输时候接收的消息不认识或错误时不能回ACK消息必须回RST消息。 请求方法枚举这里主要定义了Coap请求方法编码比如GET、POST、PUT等。关键代码如下
/*** The enumeration of request codes: GET, POST, PUT and DELETE.*/public enum Code {/** The GET code. */GET(1),/** The POST code. */POST(2),/** The PUT code. */PUT(3),/** The DELETE code. */DELETE(4);/** The code value. */public final int value;}
2、Message对象 在通讯建立后依赖于网络传输对象Server端和Client端都会进行消息的传递。这是实际数据传递时所依赖的对象。这里重点介绍Message对象大家可以重点查看Californium的源码来着重了解。首先来看一下Message对象的类图。 在message对象中定义了消息类型、mid、token、payload等信息。
消息头HEAD
第一行是消息头必须有固定4个byte。Ver : 2bit 版本信息当前是必须写0x01。T 2bit 消息类型包括 CON, NON. ACK, RST这4种。TKL: 4bittoken长度 当前支持0~8B长度其他长度保留将来扩展用。
Code8bit分成前3bit0~7和后5bit0~31前3bit代表类型。 0代表空消息或者请求码 2开头代表响应码取值如下
1 0.00 Indicates an Empty message
2 0.01-0.31 Indicates a request.
3 1.00-1.31 Reserved
4 2.00-5.31 Indicates a response.
5 6.00-7.31 Reserved
Message ID16bit 代表消息MID每个消息都有一个ID 重发的消息MID不变。token可选用于将响应与请求匹配。 token值为0到8字节的序列。 ( 每条消息必须带有一个标记, 即使它的长度为零。 每个请求都带有一个客户端生成的token, 服务器在任何结果响应中都必须对其进行回应。token类似消息ID用以标记消息的唯一性。token还是消息安全性的一个设置使用全8字节的随机数使伪造的报文无法获得验证通过。
option
请求消息与回应消息都可以0~多个options。 主要用于描述请求或者响应对应的各个属性类似参数或者特征描述比如是否用到代理服务器目的主机的端口等。
payload
实际携带数据内容若有前面加payload标识符“0xFF”如果没有payload标识符那么就代表这是一个0长度的payload。如果存在payload标识符但其后跟随的是0长度的payload那么必须当作消息格式错误处理。 /** The Constant NONE in case no MID has been set. */public static final int NONE -1;/*** The largest message ID allowed by CoAP.* p* The value of this constant is 2^16 - 1.*/public static final int MAX_MID (1 16) - 1;/** The type. One of {CON, NON, ACK or RST}. */private CoAP.Type type;/** The 16-bit Message Identification. */private volatile int mid NONE; // Message ID/*** The token, a 0-8 byte array.* p* This field is initialized to {code null} so that client code can* determine whether the message already has a token assigned or not. An* empty array would not work here because it is already a valid token* according to the CoAP spec.*/private volatile Token token null;/** The set of options of this message. */private OptionSet options;/** The payload of this message. */private byte[] payload;/*** Destination endpoint context. Used for outgoing messages.*/private volatile EndpointContext destinationContext;/*** Source endpoint context. Used for incoming messages.*/private volatile EndpointContext sourceContext;/** Indicates if the message has sent. */private volatile boolean sent;/** Indicates if the message has been acknowledged. */private volatile boolean acknowledged;/** Indicates if the message has been rejected. */private volatile boolean rejected;/** Indicates if the message has been canceled. */private volatile boolean canceled;/** Indicates if the message has timed out */private volatile boolean timedOut; // Important for CONs/** Indicates if the message is a duplicate. */private volatile boolean duplicate;/** Indicates if sending the message caused an error. */private volatile Throwable sendError;/** The serialized message as byte array. */private volatile byte[] bytes;
3、Request对象 与Http协议类似Coap中伴随着每一次的请求发送势必也会有一个request对象。在request中进行信息的传递。因此Requet也是继承自Message其类图如下 可以看到在Reques对象中针对Get、Put、Post、Delete等不同的方法也进行了定义。
/*** Convenience factory method to construct a POST request and equivalent to* codenew Request(Code.POST);/code* * return a new POST request*/public static Request newPost() {return new Request(Code.POST);}/*** Convenience factory method to construct a PUT request and equivalent to* codenew Request(Code.PUT);/code* * return a new PUT request*/public static Request newPut() {return new Request(Code.PUT);}/*** Convenience factory method to construct a DELETE request and equivalent* to codenew Request(Code.DELETE);/code* * return a new DELETE request*/public static Request newDelete() {return new Request(Code.DELETE);}
4、Response对象 response对象与http也是类似的跟B/S模式是一样的。有Client的请求对象一定会对应有Server的Response对象。与Request一样Response也是Message类的子类。 Reponse的方法相对比较简单主要是将相应的信息放置到响应对象中然后返回给前端。其主要的方法如下
/*** Creates a response to the provided received request with the specified* response code. The destination endpoint context of the response will be* the source endpoint context of the request. Type and MID are usually set* automatically by the {link ReliabilityLayer}. The token is set* automatically by the {link Matcher}.** param receivedRequest the request* param code the code* return the response* throws IllegalArgumentException if request has no source endpoint* context.*/public static Response createResponse(Request receivedRequest, ResponseCode code) {if (receivedRequest.getSourceContext() null) {throw new IllegalArgumentException(received request must contain a source context.);}Response response new Response(code);response.setDestinationContext(receivedRequest.getSourceContext());return response;} 由于篇幅有限关于Core包的相关类介绍先到此感兴趣的朋友可以下载源码后自己研究以上将core包中比较重要的四个类进行讲解。下一步在讲解消息构造和方法运行时会更一步的涉及到这些类。因此着重介绍一下以免不了解的读者不清楚具体的定义。
二、Coap的NetWork调试 关于Coap的NetWork中的使用准备结合动态运行过程进行讲解主要结合Debug的方式以类图这种分析方法不能完全的展示其调用过程和初始化步骤。比如为什么说Coap默认是运行在UDP协议之下的在系统运行时其协议转换又是怎么工作的。下面将揭开这个面纱。
1、UDP运行模式 众所周知Coap默认试运行在UCP协议下的我们来看一下其具体的定义。在CoapServer中创建CoapEndpoint时可以看到以下的设置过程。 在CoapEndpoint.java 中1285行很清楚的看到这创建了UDPConnector连接器。 2、Network消息接收 在进行以上的对象定义之后Coap基本就可以依赖于网络进行请求的运行了。启动方法 在这里分别定义了发送线程集合和接收线程集合用来保存接收和发送对象。receiverCount默认是16. 3、Sender线程发送数据 在这里可以看到要发送的数据包信息 4、Receiver接收响应 protected void work() throws IOException {datagram.setLength(size);socket.receive(datagram);LOGGER.debug(UDPConnector ({}) received {} bytes from {}:{},new Object[]{socket.getLocalSocketAddress(), datagram.getLength(),datagram.getAddress(), datagram.getPort()});byte[] bytes Arrays.copyOfRange(datagram.getData(), datagram.getOffset(), datagram.getLength());RawData msg RawData.inbound(bytes, new AddressEndpointContext(datagram.getAddress(), datagram.getPort()), false);receiver.receiveData(msg);}
在work方法中进行信息的转换获取响应报文。通过转换后就可以获取以下报文体
2.05
{Content-Format:text/plain}
Hello CoAP!This is from Java coap serverAdvanced[ CoAP Response ]
MID : 26037
Token : [6243fee1521b9e40]
Type : ACK
Status : 2.05
Options: {Content-Format:text/plain}
RTT : 43333 ms
Payload: 40 Bytes
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Hello CoAP!This is from Java coap server三、总结 以上就是本文的主要内容本文将以Core包和NetWork包为主线对Coap协议中关于Californium框架的具体实现方式和代码编写进行讲解希望对想了解Coap的实现朋友对其有更深入的了解。行文仓促如有不当之处请留言批评指正。
