NODEMCU调试心得7 - 关于网络协议 HTTP 2

关于网络协议 HTTP 2

上一节，我们用nodemcu服务器向客户端发送nodemcu的内存信息。这一节反过来，我们介绍如何用客户端控制nodemcu。

先介绍一个简单的例子，用客户端控制nodemcu的GPIO4，实现nodemcu的蓝色LED远程开关。

Step 3

这里仍然参考了 ckuehnel的代码，gpio.lua

• 下面是我的代码，取名叫My_gpio.lua

   -- SSID = " "
   -- password = " "
   pin = 4

   -- wifi.setmode(wifi.STATION)
   -- wifi.sta.config(SSID,password)
   print(wifi.sta.getip())
   gpio.mode(pin, gpio.OUTPUT)

   srv=net.createServer(net.TCP)
   srv:listen(80,function(conn)
       conn:on("receive", function(conn,payload)
           print(payload)

           local _, _, method, path, vars = string.find(payload, "([A-Z]+) (.+)?(.+) HTTP");
           if(method == nil)then
               _, _, method, path = string.find(payload, "([A-Z]+) (.+) HTTP");
           end
           local _GET = {}
           if (vars ~= nil)then
               for k, v in string.gmatch(vars, "(%w+)=(%w+)&*") do
                   _GET[k] = v
               end
           end

           -- HTML
           local buf = "";
           buf = buf.."
 Web Server
";
           buf = buf.."
LIGHT 1 "
           buf = buf.."LED OFF "
           buf = buf.."LED ON
";

           if(_GET.pin == "ON4")then
                 gpio.write(pin, gpio.HIGH);
           elseif(_GET.pin == "OFF4")then
                 gpio.write(pin, gpio.LOW);
           end

           conn:send(buf);
           conn:close();
           collectgarbage();
       end)
   end)

逐段来看代码

• 前两行，定义路由器的账号与密码，因为我的nodemcu已经默认连上路由，所有这里就屏蔽了。
  
  • 注意，当你连上路由，获得IP地址后，这个信息就保存在flash里了。所以就算掉电重启，还会自动连接
• 第三行，pin = 4定义GPIO，4号对应的是nodemcu上控制LED的管脚，注意高电平时LED关,低电平开。
• 第四行和第五行，设置esp8266为station模式，连接路由器。同样之前连接过，信息就保存了，所以就屏蔽了。
• print()打印IP地址信息，这个是客户端浏览器要访问nodemcu，就要输它的IP地址。
  
  • 每次上电时的IP有可能不一样

• gpio.mode()设置gpio为输出模式，也就是控制模式

• srv=..建立TCP服务器

• srv.listen()监听80端口的信息，80也就是http协议对应的端口
• conn.on("recieve"..)这个与上一节的例程一样，也是接收客户端发出的信息payload。不同之处在于：
  
  • 上节的例程只接收客户端连接到服务器的信息。
  • 本节的例程除了接收连接信息之外，还接收客户端发送的gpio控制指令

• print()打印客户端发来的payload信息，会有四五行，具体内容可以见上一节关于网络协议 HTTP，最重要的是第一行，里面包含的信息需要提取出来,一般是这样

    GET / HTTP/1.1
  

  或者这样

    GET /?pin=ON4 HTTP/1.1
  

• string.find()函数用来提取控制指令，它会返回符合规则的字符串，這里的目标信息是客户端发送的控制指令，一般为如下形式：

  GET /?pin=ON4 HTTP/1.1
  

  这里定义了3个字符串method,path,vars.

  • method代表客户端的方法，有GET，POST等等。GET用来向服务器发送请求的信息，POST用来向服务器提交网页上输入的信息。
  • path 代表路径，这里只得到一个/

  • vars 代表控制按钮button返回的控制信息

  • 前面的两个_,_是模糊变量，这两个变量是返回find函数找到字符串的第一个和最后一个的index（没什么用）

  find()的第一个变量是要检索的字符串，第二个变量是检索的规则

  • method,path,vars对应的检索规则分别是([A-Z]+),(.+), (.+)
  • ([A-Z]+),[A-Z]代表检索的是从A到Z的大写字母，+代表不是单个字母，而是多个字符构成的字符串
  • (.+)，.代表检索所有字符，+同样代表是字符串
  • ？和HTTP是格式，代表path和vars之间有?隔开，vars后以HTTP结束，相当于path和var的读取终止符

  假如是客户端刚连接时发送的信息，paylaod第一行是这样

  GET / HTTP/1.1
  

  不符合刚才带?的格式，method，path,vars 都得到空值nil

• if..用来判断method是否为nil，如果是，说明是客户端的连接信息，

• find()的检索模式改为([A-Z]+) (.+) HTTP，只接收两个字符串method和path

• 定义局域变量_GET,接收vars中的gpio控制信息

• 如果vars不为空，其代表了控制信息
• 用for循环提取pin=ON4里的信息
• string.gmatch()是专用在迭代forx循环中的字符串函数，
  
  • (%w+)=(%w+)&*,%w代表字母和数字，+代表是多个字符。
  • &应该是和=一样，是格式，
  • *的作用和+类似，区别是* 代表该字符可以不出现。&*的意思是vars字符串的提取格式最后可以没有&，也可以有一个或者多个&。

更多字符串函数和模式的语法，请点击这里和这里

接下来是HTML代码

• 首先定义一个空字符串
• 接下来直接写HTML的body部分，前面没有head,也没有,,关键字，直接写标题1:

  ..

• 然后写第一端的文字部分，..

• 接下来的代码定义button和它的返回值。关键字通常是链接的关键字，href=后是链接的地址。但是这里，用来建立一个button对象，

  • href = \"?pin=ON4\"：\是转义符，当按钮被按下，客户端就返回?pin=ON4这一信息，
  • LED OFF：LED OFF是button对象上的文字标签
  • ：结束开头的代码， 代表一个空格
  • 这行代码的含义是点击LED ON开启LED，gpio4处于低电位
• 下一段代码的含义是：点击LED OFF关闭LED。点击后，返回?pin=OFF4
  
  • 文字，按钮on和按钮off都属於段落p1,处在同一行上

接下来,对vars代表的字符串pin=ON4进行判断，

• pin作为关键字,ON4或者OFF4是关键字对应的元素。
• 如果_GET.pin对应的元素是ON4,拉高GPIO电平，反之，则拉低

最后发送buf包，并关闭conn连接，清理内存垃圾

• 注意，这里并没有像Step 1的例程，没有加入HTTP的头部信息，可能是传送buff量比较小的原因，而传送的HTML文档本身就是一个很简略的版本。

  如果传送buff比较长，或者对传送正确率要求比较高，还是采用标准的HTML格式和HTML协议头部信息。

• 这里直接用conn:close()关闭连接，没有像上一个例程，采用conn:on("sent"..)事件发生函数。

Step 4

代码解释完后，我们上传到nodemcu。如果你的nodemcu没有连上路由，或者刚刷了固件，就取消My_gpio.lua的注释，输入你的wifi账号和密码
- Save to ESP后，会打印你的IP信息，像这样

  172.21.100.79 255.255.255.0   172.21.100.254

第一个就是nodemcu的IP，后面分别是子网掩码，和路由器的的IP

• 在浏览器里输入nodemcu的IP，出现界面，可以选择关闭和开启nodemcu的LED，像这样

• 因为HTML没有Head信息，所以标签上显示的和地址栏信息是一样的
• 点击LED OFF,原先的IP地址就会附加信息：/?pin=ON4,作为客户端的GET信息

本来还打算讲一个提交表单的例程，不过已经写得很长了，就放到下一节好了。顺带会讲一讲CSS，让没有图片的服务器也能exciting。