代码收藏家 使用C#和Mozi解析CoAP协议的CoAP客户端调用
目录
前言
一、CoapClient相关类介绍
1、CoapClient类图
2、CoapClient的设计与实现
3、SendMessage解析
二、Client调用分析
1、创建CoapClient对象
2、实际发送请求
3、Server端请求响应
4、控制器寻址
总结
前言
在之前的博客内容中，关于在ASP.Net Core当中使用Coap协议进行开发进行一篇博文的探讨物联网协议Coap之C#基于Mozi的CoapServer实现解析。这边博文主要是讲解了在ASP .Net Core当中如何使用C#编程语言进行CoapServer的实现，对其涉及的相关类进行了简单的讲解，相信大家对其实现和协议实现由了一定的认识。但是基于C#的Client的设计与实现，以及详细的调用方式并没有进行讲解。
本文是上篇博客的继续介绍篇，依然使用ASP .NET Core，采用C#编程语言进行开发，重点介绍CoapClient的C#代码实现以及使用Get方法实际发送请求，详细阐述与CoapServer端的交互调用。便于各位读者在使用过程中对Coap的调用机制有更深的了解和掌握。
一、CoapClient相关类介绍
在Coap中，无论是使用Java进行开发，还是C#，或者使用PHP，必须要使用Client对象进行请求的发送，即Get、Post、Put、Delete四种请求。因此在C#中有必要对CoapClient进行一下简单介绍，同时可以对比一些在不同的编程语言中，实现上的有所区别。
1、CoapClient类图
第一步来看一下CoapClient的类图，详细如下图所示：
相信看过CoapServer的设计的朋友们一定记得，CoapServer的父类是什么？不记得的不要紧，下面将贴出重点代码：
public class CoAPServer : CoAPPeer是的，各位没有看错，CoapServer也是CoAPPeer的子类，其实不管是客户端还是服务端，都是需要进行通讯的，二CoAPPeer就承接了这部分工作的。
CoAPPeer是对等的，双方都需要实现协议中共同的部分。
2、CoapClient的设计与实现
言归正传，这里还是要把CoapClient类的设计好好介绍一下，毕竟Client负责了所有终端与服务端的交互。也非常有必要介绍一下这位主角。
public class CoAPClient : CoAPPeer
{
private bool _randomPort = true;
private CoAPTransmissionConfig _transConfig = new CoAPTransmissionConfig();
private MessageCacheManager _cacheManager;
private ulong _packetReceived;
//private ushort _remotePort = CoAPProtocol.Port;
//private string _remotehost = "";
/ <summary>
/ 远端服务器地址
/ </summary>
//public string RemoteAddress { get { return _remotehost; } protected set { _remotehost = value; } }
/ <summary>
/ 远端服务器端口
/ </summary>
//public ushort RemotePort { get { return _remotePort; } protected set { _remotePort = value; } }
/// <summary>
/// 服务端回应请求
/// </summary>
public MessageTransmit Response;
/// <summary>
/// 发起请求
/// </summary>
public MessageTransmit Request;
private byte[] _token;
/// <summary>
/// 统一通信Token
/// </summary>
public byte[] Token { get => _token; set => _token = value; }
通过代码可以看到，在CoapClient中，定义了请求和响应对象，以及token对象。 在这个类当中，不仅定义了Client的相关属性，同时还定义了丰富的方法，基本上是围绕Get、Post、Put、Delete等四个方法当中。下面来详细介绍一下：
以Get为例，这里就定义三个重载方法，对于实际使用过程当中几乎可以覆盖相关场景，如果您还觉得不够，可以自行扩展以更好的贴近自己的实际需求。
| 序号 | 方法 | 参数说明 |
| 1 | Get(string url) | Get方法，默认消息类型为<see cref="CoAPMessageType.Confirmable"/> |
| 2 | Get(string url, CoAPMessageType msgType) |
url，地址中的要素会被分解注入到Options中 msgType消息类型 |
| 3 | Get(string url, CoAPMessageType msgType, IList<CoAPOption> options) |
url，地址中的要素会被分解注入到Options中 msgType消息类型 options 选项集合 |
当然，不论是Get还是Post方法，其底层其实都用调用SendMessage()方法，因此SendMessage才是核心的方法。
3、SendMessage解析
以下是核心的发送消息的方法，代码如下：
/// <summary>
/// </summary>
/// <param name="url">地址中的要素会被分解注入到Options中,参见<see cref="Get(string, CoAPMessageType, IList{CoAPOption})"/></param>
/// <param name="msgType">消息类型，默认为<see cref="CoAPMessageType.Confirmable"/></param>
/// <param name="msgId"></param>
/// <param name="token"></param>
/// <param name="method"></param>
/// <param name="options"></param>
/// <param name="payload"></param>
/// <returns></returns>
public ushort SendMessage(string url, CoAPMessageType msgType, ushort msgId, byte[] token, CoAPRequestMethod method, IList<CoAPOption> options, byte[] payload)
{
CoAPPackage cp = new CoAPPackage
{
Code = method,
Token = token,
MesssageId = msgId,
MessageType = msgType ?? CoAPMessageType.Confirmable
};
UriInfo uri = UriInfo.Parse(url);
if (!string.IsNullOrEmpty(uri.Url))
{
if (cp.Code == CoAPRequestMethod.Post || cp.Code == CoAPRequestMethod.Put)
{
cp.Payload = payload;
}
//注入URI信息
cp.SetUri(uri);
//发起通讯
if (!string.IsNullOrEmpty(uri.Host))
{
if (options != null)
{
foreach (var opt in options)
{
cp.SetOption(opt.Option, opt.Value);
}
}
SendMessage(uri.Host, uri.Port == 0 ? CoAPProtocol.Port : uri.Port, cp);
}
else
{
throw new Exception($"DNS无法解析指定的域名:{uri.Domain}");
}
}
else
{
throw new Exception($"分析链接地址:{url}时出错，请检查URL地址是否合法");
}
return cp.MesssageId;
}| 序号 | 参数名 | 说明 |
| 1 | url | 请求地址 |
| 2 | msgType | 消息类型 |
| 3 | msgId | 消息id |
| 4 | token | 通信令牌 |
| 5 | method | 请求方法，如get、post、put、delete等 |
| 6 | options | 选项集合 |
| 7 | payload | 请求载荷，简单理解就是请求参数包 |
二、Client调用分析
CoapClient的请求调用，在C#中的实现与Java是类似的，也是要创建CoapClient对象，然后向Server端发送请求，下面会针对这个调用流程进行介绍。
1、创建CoapClient对象
创建client对象的关键代码如下：
CoAPClient cc = new CoAPClient();
//本地端口
cc.SetPort(12340);
cc.Response += new MessageTransmit((x, y, z) => {
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.DarkGreen;
Console.WriteLine(z.ToString(CoAPPackageToStringType.HttpStyle));
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Gray;
});
cc.Request += new MessageTransmit((x, y, z) =>
{
Console.WriteLine(z.ToString(CoAPPackageToStringType.HttpStyle));
});
cc.Start();
这里与CoapServer的启动流程是一样的，同样会创建Udp的Socket，然后绑定endPoint。这样即完成了CoapClient对象的创建及启动准备。
2、实际发送请求
在创建了Client对象和启动后，即可进行相应方法的调用。下面以get方法为例，调用一个之前我们用C#写好的一个Resource，访问代码如下：
cc.Get("coap://127.0.0.1:5683/core/time?type=1",CoAPMessageType.Confirmable);
然后调用下面的消息发送方法进行消息的发送。
调用Socket对象进行消息的发送。
3、Server端请求响应
以上步骤一个请求就已经发往了Server，下面来看一下Server端的Resoure寻址过程。首先在CoapServer当中，有一个Socket_AfterReceiveEnd的方法，用来接收请求，如下过程进行请求包的一个解析和转换。
这里很关键，这里就是把之前通过ResourceManager管理器统一管理的控制器进行获取，类似与Java当中反射和IOC的概念。这里千万要理解。
4、控制器寻址
在上面的过程当中会调用Invoke方法进行反射调用方法，下面来具体看一下控制器寻址怎么实现的。首先在Invoke的之后，实际会调用下面的管理器核心方法。
这个方法是定义在ResourceManager这个类当中的。然后根据请求路径去IOC容器中寻找匹配的资源对象。
随后完成实际方法的调用，一气呵成。这种调用方法与java的反射有异曲同工之处。
总结
以上就是本文的主要内容， 本文是上篇博客的继续介绍篇，依然使用ASP .NET Core，采用C#编程语言进行开发，重点介绍CoapClient的C#代码实现以及使用Get方法实际发送请求，详细阐述与CoapServer端的交互调用。便于各位读者在使用过程中对Coap的调用机制有更深的了解和掌握。行文仓促，难免有疏漏和不当之处，如果不足，欢迎各位朋友在评论区之处。