ESP8266开发之旅网络篇⑦ TCP Server & TCP Client

授人以鱼不如授人以渔，目的不是为了教会你具体项目开发，而是学会学习的能力。希望大家分享给你周边需要的朋友或者同学，说不定大神成长之路有博哥的奠基石。。。

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一、你如果想学基于Arduino的ESP8266开发技术

一、基础篇

ESP8266开发之旅基础篇① 走进ESP8266的世界

ESP8266开发之旅基础篇② 如何安装ESP8266的Arduino开发环境

ESP8266开发之旅基础篇③ ESP8266与Arduino的开发说明

ESP8266开发之旅基础篇④ ESP8266与EEPROM

ESP8266开发之旅基础篇⑤ ESP8266 SPI通信和I2C通信

ESP8266开发之旅基础篇⑥ Ticker——ESP8266定时库

二、网络篇

ESP8266开发之旅网络篇① 认识一下Arduino Core For ESP8266

ESP8266开发之旅网络篇② ESP8266 工作模式与ESP8266WiFi库

ESP8266开发之旅网络篇③ Soft-AP——ESP8266WiFiAP库的使用

ESP8266开发之旅网络篇④ Station——ESP8266WiFiSTA库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑤ Scan WiFi——ESP8266WiFiScan库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑥ ESP8266WiFiGeneric——基础库

ESP8266开发之旅网络篇⑦ TCP Server & TCP Client

ESP8266开发之旅网络篇⑧ SmartConfig——一键配网

ESP8266开发之旅网络篇⑨ HttpClient——ESP8266HTTPClient库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑩ UDP服务

ESP8266开发之旅网络篇⑪ WebServer——ESP8266WebServer库的使用

ESP8266开发之旅网络篇⑫ 域名服务——ESP8266mDNS库

ESP8266开发之旅网络篇⑬ SPIFFS——ESP8266 Flash文件系统

ESP8266开发之旅网络篇⑭ web配网

ESP8266开发之旅网络篇⑮ 真正的域名服务——DNSServer

ESP8266开发之旅网络篇⑯ 无线更新——OTA固件更新

三、应用篇

ESP8266开发之旅应用篇① 局域网应用 ——炫酷RGB彩灯

ESP8266开发之旅应用篇② OLED显示天气屏

ESP8266开发之旅应用篇③ 简易版WiFi小车

四、高级篇

ESP8266开发之旅进阶篇① 代码优化 —— ESP8266内存管理

ESP8266开发之旅进阶篇② 闲聊Arduino IDE For ESP8266配置

ESP8266开发之旅进阶篇③ 闲聊 ESP8266 Flash

ESP8266开发之旅进阶篇④ 常见问题 —— 解决困扰

ESP8266开发之旅进阶篇⑤ 代码规范 —— 像写文章一样优美

ESP8266开发之旅进阶篇⑥ ESP-specific APIs说明

1. 前言

通常，为了让手机连上一个WiFi热点，基本上都是打开手机设置里面的WiFi设置功能，然后会看到里面有个WiFi热点列表，然后选择你要的连接上去。
基本上你只要打开手机连接WiFi功能，都会发现附近有超级多的各种来路不明的WiFi热点（连接有风险需谨慎），那么手机是怎么知道附近的WiFi的呢？
通常，无线网络提供的WiFi热点，大部分都开放了SSID广播（记得之前楼主讲过WiFi热点也可以隐藏的），Scan WiFi的功能就是扫描出所有附近的WiFi热点的SSID信息，这样一来，客户端就可以根据需要选择不同的SSID连入对应的无线网络中。
在前面章节里面，博主讲解了ESP8266WiFi库里面的一些重要内容。这里回顾一下博主讲了哪些重要内容：

ESP8266WiFiSTA库 ------ STA模式专用库；
ESP8266WiFiAP库 ------ soft-AP模式专用库；
ESP8266WiFiScan库 ------ WiFi扫描功能库；
ESP8266WiFiGeneric库 ------ WiFi基础功能库(WiFi事件、WiFi模式)；
WiFi模块的工作模式：STA模式、soft-AP模式和STA兼soft-AP模式；

注意点：

这些功能的引入都是一句简单的代码

#include <ESP8266WiFi.h>

当然，ESP8266WiFi库里面还有其他重要内容，比如跟http相关的 WiFiClient、WiFiServer，跟https相关的 WiFiClientSecure、WiFiServerSecure。
终于，到这篇，可以看到跟网络请求有关的东西了。
那肯定就会有很多人会问：到底什么时候用到哪个呢？
在这里，博主给大家概括了以下几点，希望深入理解核心：

WiFi工作模式设置跟网络请求无关，决定于ESP8266模块想以什么角色接入网络中。

如果ESP8266只是想静静地做个美男子，不想别人连接你，只是想一味地获取，那么你就果断设置成STA模式；
如果ESP8266想做个中央空调服务大众收集大众的需求，那么你就果断设置成soft-AP模式；
WiFi工作模式，博主理解为“物理结构”模式；

至于是client还是Server，取决于ESP8266开发需求；

如果业务要求是获取其他server提供的数据（发送请求，比如请求天气信息），那么你就可以使用Client模式；
如果业务要求是别人请求你获取某些数据（web请求），那么你可以使用Server模式；
client or server，取决于你的业务需求；

这一章节，我们讲讲解两大模块：

TCP client，对应 WiFiClient 库
TCP Server，对应 WiFiServer 库。

至于什么是TCP传输协议，大家执行查资料吧。

TCP是底层通讯协议，定义的是数据传输和连接方式的规范；
HTTP是应用层协议，定义的是传输数据的内容的规范；
HTTP协议中的数据是利用TCP协议传输的，所以支持HTTP也就一定支持TCP；

2. TCP client

概念图：

client，又名客户端，也就是需要通过获取server提供的服务数据来展示自己。Tcp client，只是架构在tcp协议之上的客户端。上图中，ESP8266作为client端，通过路由，访问局域网内的Pc server或者广域网下的网络服务器信息，server收到请求后会处理请求并且把响应数据返回以供ESP8266使用。

3. WiFiClient库

博主总结了 WiFiClient 百度脑图：

整体上来说，方法可以分为4类：

第一类方法，连接操作；
第二类方法，发送请求操作；
第三类方法，响应操作；
第四类方法，普通设置；

3.1 连接操作

3.1.1 connect - 启动tcp连接

函数说明：

/**
 * 建立一个tcp连接
 * @param ip    IPAddress of tcpserver
 * @param port  port of tcpserver
 * @return  result of tcp connect
 *          1 --- success
 *          0 --- fail
 */
int connect(IPAddress ip, uint16_t port);

/**
 * 建立一个tcp连接
 * @param host    host of tcpserver (192.xx.xx.xx)
 * @param port  port of tcpserver
 * @return  result of tcp connect
 *          1 --- success
 *          0 --- fail
 */
int connect(const char *host, uint16_t port)

/**
 * 建立一个tcp连接
 * @param host    host of tcpserver (192.xx.xx.xx)
 * @param port  port of tcpserver
 * @return  result of tcp connect
 *          1 --- success
 *          0 --- fail
 */
int connect(const String host, uint16_t port);

3.1.2 connected - 判断client是否还在连接

函数说明：

/**
 * 判断tcp连接是否建立起来(ESTABLISHED)
 * @return  result of tcp connect
 *           1 --- success
 *           0 --- fail
 */
uint8_t connected();

3.1.3 stop - 停止tcp连接

函数说明：

/**
 * 关闭tcp连接
 */
void stop();

3.1.4 status - 连接状态

函数说明：

/**
 * 获取tcp连接状态
 * @return  result of tcp connect
 *          CLOSED      = 0,
 *          LISTEN      = 1,
 *          SYN_SENT    = 2,
 *          SYN_RCVD    = 3,
 *          ESTABLISHED = 4,
 *          FIN_WAIT_1  = 5,
 *          FIN_WAIT_2  = 6,
 *          CLOSE_WAIT  = 7,
 *          CLOSING     = 8,
 *          LAST_ACK    = 9,
 *          TIME_WAIT   = 10
 */
uint8_t status();

3.2 发送数据操作

发送操作的源码可以查阅 Print.cpp

3.2.1 write - 发送数据到client连接的server

函数说明：

/**
 * 发送数据
 * @param str 需要单个字节
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t write(uint8_t);

/**
 * 发送数据
 * @param str 需要发送字符串或者字符数组
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t write(const char *str);

/**
 * 发送数据
 * @param buffer 需要发送字符串或者字符数组
 * @param size 数据字节数
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t write(const char *buffer, size_t size)

/**
 * 发送数据
 * @param stream 数据流，比如文件流
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t write(Stream& stream);

注意点：

write(uint8_t)函数是发送数据的底层方法，也就是说print、println底层也是调用write；
write(const char str) 函数底层是调用 write(const char buffer, size_t size)，通过strlen计算长度；

size_t write(const char *str) {
    if(str == NULL)
        return 0;
    return write((const uint8_t *) str, strlen(str));
}

3.2.2 print - 发送数据到client连接的server

函数说明：

/**
 * 发送数据
 * @param FlashStringHelper 需要发送的字符串，字符串存在flash中(PROGMEM)
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t print(const __FlashStringHelper *);

/**
 * 发送数据
 * @param String 需要发送的字符串，字符串存在内存中
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t print(const String &);

/**
 * 发送数据
 * @param String 需要发送的字符数组，字符数组存在内存中
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t print(const char[]);

/**
 * 发送数据
 * @param String 需要发送的字符
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t print(char);

/**
 * 发送数据
 * @param String 需要发送的数据，多是数字，转成对应的进制，一般都是传输数字型数据
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t print(unsigned char, int = DEC);
size_t print(int, int = DEC);
size_t print(unsigned int, int = DEC);
size_t print(long, int = DEC);
size_t print(unsigned long, int = DEC);
size_t print(double, int = 2);

注意点：

读者需要特别关注 print(const __FlashStringHelper *) 这个函数，以后代码内存优化需用用到；
常见用法：

//实例代码 非完整代码 不可直接使用 理解即可
WiFiClient client;
client.print( F("This is an flash string")); //字符串“This is an flash string”存在于flash

3.2.3 println - 发送数据到client连接的server

函数说明：

/**
 * 发送数据，并且加上换行符 "\r\n"
 * @param FlashStringHelper 需要发送的字符串，字符串存在flash中(PROGMEM)
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(const __FlashStringHelper *);

/**
 * 发送数据，并且加上换行符 "\r\n"
 * @param String 需要发送的字符串，字符串存在内存中
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(const String &s);

/**
 * 发送数据，并且加上换行符 "\r\n"
 * @param String 需要发送的字符数组，字符数组存在内存中
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(const char[]);

/**
 * 发送数据，并且加上换行符 "\r\n"
 * @param String 需要发送的字符
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(char);

/**
 * 发送数据，并且加上换行符 "\r\n"
 * @param String 需要发送的数据，多是数字，转成对应的进制，一般都是传输数字型数据
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(unsigned char, int = DEC);
size_t println(int, int = DEC);
size_t println(unsigned int, int = DEC);
size_t println(long, int = DEC);
size_t println(unsigned long, int = DEC);
size_t println(double, int = 2);

/**
 * 发送换行符 "\r\n"
 * @return size_t 成功写入发送缓冲区的字节数
 */
size_t println(void);

注意点：

println系列其实就是在print系列的基础上加上了换行符 "\r\n"；

3.3 响应操作

3.3.1 available() - 返回接收缓存区可读取字节数

函数说明：

/**
 * 返回接收缓存区可读取字节数
 * @return int 接收缓冲区可读取字节数
 */
int available();

注意点：

通过此方法，我们可以判断发送出去的请求是否有响应信息；

3.3.2 availableForWrite() - 返回发送缓冲区剩余可写字节数

函数说明：

/**
 * 返回发送缓冲区剩余可写字节数
 * @return int 发送缓冲区剩余可写字节数
 */
size_t availableForWrite();

注意点：

一般来说，调用发送数据操作之后，并不会立刻发送出去，而是把数据放入发送缓冲区，通过机制不断读取发送缓冲区的数据不断发送出去；
可以通过此函数判断请求是否发送完毕；

3.3.3 read() - 读取接收缓冲区一个字节

函数说明：

/**
 * 读取接收缓冲区一个字节
 * @return int 一字节数据
 */
int read();

注意点：

此函数读取完数据后，会把该数据从缓冲区清掉；

3.3.4 read(buf,size) - 读取接收缓冲区size大小的字节数据

函数说明：

/**
 * 读取接收缓冲区size大小的字节数据
 * @param buf 数据存储到该buf
 * @param size 读取大小
 * @return int 成功读取的大小
 */
int read(uint8_t *buf, size_t size);

注意点：

此函数读取完数据后，会把该数据从缓冲区清掉；

3.3.5 peek() - 读取接收缓冲区一个字节

函数说明：

/**
 * 读取接收缓冲区一个字节
 * @return int 一字节数据
 */
int peek();

注意点：

此函数读取完数据后，不会把该数据从缓冲区清掉,所以需要特别关注这一点；

3.3.6 peekBytes(buf,size) - 读取接收缓冲区size大小的字节数据

函数说明：

/**
 * 读取接收缓冲区length大小的字节数据
 * @param buffer 数据存储到该 buffer
 * @param length 读取大小
 * @return size_t 成功读取的大小
 */
size_t peekBytes(uint8_t *buffer, size_t length);
size_t peekBytes(char *buffer, size_t length);

注意点：

此函数读取完数据后，不会把该数据从缓冲区清掉,所以需要特别关注这一点；

3.3.7 readStringUntil - 读取响应数据直到某个字符串为止

函数说明：

/**
 * 读取响应数据直到某个字符串为止
 * @param end 结束字符
 * @return String 读取成功的字符串
 */
String readStringUntil(char end);

3.3.8 find - 查找某个字符串

函数说明：

/**
 * 判断是否存在某个目标字符串
 * @param buffer 目标字符串
 * @return bool 存在返回true
 */
bool find(char *buffer);

注意点：

此函数会把数据从缓冲区清掉；

3.3.9 flush - 清除接收缓冲区

函数说明：

/**
 * 清除缓冲区
 */
void flush(void);

注意点：

新版本flush功能是等待缓冲区中的所有传出字符都已发送。所以做不了清除缓冲区的作用；
可以有以下代替：

while(client.read()>0);

方法要点

博主建议大家尽量用批量处理的方法，比如 readStringUntil、read(buf,size)、peekBytes(buf,length)，性能方面会好很多；
博主通过查看源码，发现client的发送缓冲区的大小是256Bytes；

3.4 普通设置

3.4.1 setNoDelay - 是否禁用 Nagle 算法。

函数说明：

/**
 * 是否禁用 Nagle 算法。
 * @param nodelay true表示禁用 Nagle 算法
 */
void setNoDelay(bool nodelay);

底层源码：

void setNoDelay(bool nodelay)
{
        if(!_pcb) {
            return;
        }
        if(nodelay) {
            tcp_nagle_disable(_pcb);
        } else {
            tcp_nagle_enable(_pcb);
        }
}

注意点：

Nagle 算法的目的是通过合并一些小的发送消息，然后一次性发送所有的消息来减少通过网络发送的小数据包的tcp/ip流量。这种方法的缺点是延迟了单个消息的发送，直到一个足够大的包被组装。

4. 实例操作

前面讲了这么多理论内容，接下来用几个例子来说明一下。

4.1 演示 WiFiClient 与 TCP server 之间的通信功能

例子介绍：
本实验演示 WiFiClient 与 TCP server 之间的通信功能，需要使用到TCP调试助手，请在TCP调试助手上建立一个Tcp server，ip地址是192.168.1.102，端口号是8234。

源码：

/**
 * Demo：
 *    STA模式下，演示WiFiClient与TCP server之间的通信功能
 *    本实验需要跟TCP调试助手一起使用。
 * @author 单片机菜鸟
 * @date 2019/1/25
 */
#include <ESP8266WiFi.h>

//以下三个定义为调试定义
#define DebugBegin(baud_rate)    Serial.begin(baud_rate)
#define DebugPrintln(message)    Serial.println(message)
#define DebugPrint(message)    Serial.print(message)

#define AP_SSID "TP-LINK_5344" //这里改成你的wifi名字
#define AP_PSW  "xxxxxxx"//这里改成你的wifi密码

const uint16_t port = 8234;
const char * host = "192.168.1.102"; // ip or dns
WiFiClient client;//创建一个tcp client连接

void setup() {
  //设置串口波特率，以便打印信息
  DebugBegin(115200);
  //延时5s 为了演示效果
  delay(5000);
  // 我不想别人连接我，只想做个站点
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(AP_SSID,AP_PSW);

  DebugPrint("Wait for WiFi... ");
  //等待wifi连接成功
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }

  DebugPrintln("");
  DebugPrintln("WiFi connected");
  DebugPrint("IP address: ");
  DebugPrintln(WiFi.localIP());

  delay(500);
}

void loop() {

  DebugPrint("connecting to ");
  DebugPrintln(host);

  if (!client.connect(host, port)) {
    DebugPrintln("connection failed");
    DebugPrintln("wait 5 sec...");
    delay(5000);
    return;
  }

  // 发送数据到Tcp server
  DebugPrintln("Send this data to server");
  client.println(String("Send this data to server"));

  //读取从server返回到响应数据
  String line = client.readStringUntil('\r');
  DebugPrintln(line);

  DebugPrintln("closing connection");
  client.stop();

  DebugPrintln("wait 5 sec...");
  delay(5000);
}

测试结果：

4.2 演示 Http请求天气接口信息

例子介绍：
通过TCP client包装Http请求协议去调用天气接口获取天气信息
源码：

/**
 * Demo：
 *    演示Http请求天气接口信息
 * @author 单片机菜鸟
 * @date 2019/09/04
 */
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ArduinoJson.h>

//以下三个定义为调试定义
#define DebugBegin(baud_rate)    Serial.begin(baud_rate)
#define DebugPrintln(message)    Serial.println(message)
#define DebugPrint(message)    Serial.print(message)

const char* ssid     = "TP-LINK_5344";         // XXXXXX -- 使用时请修改为当前你的 wifi ssid
const char* password = "6206908you11011010";         // XXXXXX -- 使用时请修改为当前你的 wifi 密码
const char* host = "api.seniverse.com";
const char* APIKEY = "wcmquevztdy1jpca";        //API KEY
const char* city = "guangzhou";
const char* language = "zh-Hans";//zh-Hans 简体中文  会显示乱码

const unsigned long BAUD_RATE = 115200;                   // serial connection speed
const unsigned long HTTP_TIMEOUT = 5000;               // max respone time from server
const size_t MAX_CONTENT_SIZE = 1000;                   // max size of the HTTP response

// 我们要从此网页中提取的数据的类型
struct WeatherData {
  char city[16];//城市名称
  char weather[32];//天气介绍（多云...）
  char temp[16];//温度
  char udate[32];//更新时间
};

WiFiClient client;
char response[MAX_CONTENT_SIZE];
char endOfHeaders[] = "\r\n\r\n";

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  WiFi.mode(WIFI_STA);     //设置esp8266 工作模式
  DebugBegin(BAUD_RATE);
  DebugPrint("Connecting to ");//写几句提示，哈哈
  DebugPrintln(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);   //连接wifi
  WiFi.setAutoConnect(true);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    //这个函数是wifi连接状态，返回wifi链接状态
    delay(500);
    DebugPrint(".");
  }
  DebugPrintln("");
  DebugPrintln("WiFi connected");
  delay(500);
  DebugPrintln("IP address: ");
  DebugPrintln(WiFi.localIP());//WiFi.localIP()返回8266获得的ip地址
  client.setTimeout(HTTP_TIMEOUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  //判断tcp client是否处于连接状态，不是就建立连接
  while (!client.connected()){
     if (!client.connect(host, 80)){
         DebugPrintln("connection....");
         delay(500);
     }
  }
  //发送http请求 并且跳过响应头 直接获取响应body
  if (sendRequest(host, city, APIKEY) && skipResponseHeaders()) {
    //清除缓冲
    clrEsp8266ResponseBuffer();
    //读取响应数据
    readReponseContent(response, sizeof(response));
    WeatherData weatherData;
    if (parseUserData(response, &weatherData)) {
      printUserData(&weatherData);
    }
  }
  delay(5000);//每5s调用一次
}

/**
* @发送http请求指令
*/
bool sendRequest(const char* host, const char* cityid, const char* apiKey) {
  // We now create a URI for the request
  //心知天气  发送http请求
  String GetUrl = "/v3/weather/now.json?key=";
  GetUrl += apiKey;
  GetUrl += "&location=";
  GetUrl += city;
  GetUrl += "&language=";
  GetUrl += language;
  // This will send the request to the server
  client.print(String("GET ") + GetUrl + " HTTP/1.1\r\n" +
               "Host: " + host + "\r\n" +
               "Connection: close\r\n\r\n");
  DebugPrintln("create a request:");
  DebugPrintln(String("GET ") + GetUrl + " HTTP/1.1\r\n" +
               "Host: " + host + "\r\n" +
               "Connection: close\r\n");
  delay(1000);
  return true;
}

/**
* @Desc 跳过 HTTP 头，使我们在响应正文的开头
*/
bool skipResponseHeaders() {
  // HTTP headers end with an empty line
  bool ok = client.find(endOfHeaders);
  if (!ok) {
    DebugPrintln("No response or invalid response!");
  }
  return ok;
}

/**
* @Desc 从HTTP服务器响应中读取正文
*/
void readReponseContent(char* content, size_t maxSize) {
  size_t length = client.peekBytes(content, maxSize);
  delay(100);
  DebugPrintln("Get the data from Internet!");
  content[length] = 0;
  DebugPrintln(content);
  DebugPrintln("Read data Over!");
  client.flush();//清除一下缓冲
}

/**
 * @Desc 解析数据 Json解析
 * 数据格式如下：
 * {
 *    "results": [
 *        {
 *            "location": {
 *                "id": "WX4FBXXFKE4F",
 *                "name": "北京",
 *                "country": "CN",
 *                "path": "北京,北京,中国",
 *                "timezone": "Asia/Shanghai",
 *                "timezone_offset": "+08:00"
 *            },
 *            "now": {
 *                "text": "多云",
 *                "code": "4",
 *                "temperature": "23"
 *            },
 *            "last_update": "2017-09-13T09:51:00+08:00"
 *        }
 *    ]
 *}
 */
bool parseUserData(char* content, struct WeatherData* weatherData) {
//    -- 根据我们需要解析的数据来计算JSON缓冲区最佳大小
//   如果你使用StaticJsonBuffer时才需要
//    const size_t BUFFER_SIZE = 1024;
//   在堆栈上分配一个临时内存池
//    StaticJsonBuffer<BUFFER_SIZE> jsonBuffer;
//    -- 如果堆栈的内存池太大，使用 DynamicJsonBuffer jsonBuffer 代替
  DynamicJsonBuffer jsonBuffer;

  JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(content);

  if (!root.success()) {
    DebugPrintln("JSON parsing failed!");
    return false;
  }

  //复制我们感兴趣的字符串
  strcpy(weatherData->city, root["results"][0]["location"]["name"]);
  strcpy(weatherData->weather, root["results"][0]["now"]["text"]);
  strcpy(weatherData->temp, root["results"][0]["now"]["temperature"]);
  strcpy(weatherData->udate, root["results"][0]["last_update"]);
  //  -- 这不是强制复制，你可以使用指针，因为他们是指向“内容”缓冲区内，所以你需要确保
  //   当你读取字符串时它仍在内存中
  return true;
}

// 打印从JSON中提取的数据
void printUserData(const struct WeatherData* weatherData) {
  DebugPrintln("Print parsed data :");
  DebugPrint("City : ");
  DebugPrint(weatherData->city);
  DebugPrint(", \t");
  DebugPrint("Weather : ");
  DebugPrint(weatherData->weather);
  DebugPrint(",\t");
  DebugPrint("Temp : ");
  DebugPrint(weatherData->temp);
  DebugPrint(" C");
  DebugPrint(",\t");
  DebugPrint("Last Updata : ");
  DebugPrint(weatherData->udate);
  DebugPrintln("\r\n");
}

// 关闭与HTTP服务器连接
void stopConnect() {
  DebugPrintln("Disconnect");
  client.stop();
}

void clrEsp8266ResponseBuffer(void){
    memset(response, 0, MAX_CONTENT_SIZE);      //清空
}

注意点：

这里用到了ArduinoJson库，大家可以通过 ArduinoJson，后面博主也计划专门出一篇讲解它；尽量使用ArduinoJson 5.x版本，6.x版本改变很大，可能很多方法对不上；

测试结果：

注意点：

Http协议，最好还是要了解的；
可能很多人觉得这样拼装请求很麻烦，所以请关注HttpClient篇章，简化请求；

Tcpclient就介绍到这里，博主只是带领大家做简单学习，深入的理解还请自行查阅源码；

5. TCP Server

接下来，博主开始介绍TCP Client的重要伙伴 —— Tcp Server。
现在，手机上网已经是人们每天必不可少的事情。比如刷微博，刷朋友圈，刷新闻等等；那么这些朋友圈、微博、新闻内容都是从哪里来的呢？做个App开发的同学都应该知道，手机App属于client端，属于UI端，展示UI内容，而显示什么UI内容基本上都是发送一些http请求到后端服务（server），服务器根据具体的请求内容返回对应的响应内容。
所谓server，可以简单理解为提供服务，提供数据的一个地方。
先来理解一下概念图：

mobile phone作为client端，通过路由热点，向Server端的ESP8266请求数据，8266获取到请求后解析请求然后返回响应数据。
但是，请开发者注意：ESP8266上建立一个server是比较简单的，不过是属于局域网内的server，因为真正意义上的server并不是这样的，大伙了解一个这样的概念就好。

6. WiFiServer库

在ESP8266上建立TCP Server需要用到WiFiServer库，WiFiServer库也是属于ESP8266WiFi库里面的一部分，主要是负责跟server有关的操作。
先来了解一下整体函数结构，博主总结了一波百度脑图：

方法总体上可以分为三部分：

管理server方法；
WiFiClient接入方法；
响应WiFiClient的请求（这部分方法请看上面讲解）；

6.1 管理server

6.1.1 WiFiServer server(port) —— 创建TCP server

函数说明：

/**
 * 函数功能：创建TCP server
 * @param addr server的ip地址
 * @param port server的端口
 */
WiFiServer(IPAddress addr, uint16_t port);

/**
 * 函数功能：创建TCP server
 * @param port server的端口
 */
WiFiServer(uint16_t port);

6.1.2 begin() —— 启动TCP server

函数说明：

/**
 * 函数功能：启动TCP server
 */
void begin();
/**
 * 函数功能：启动TCP server
 * @param port server端口号
 */
void begin(uint16_t port);

注意点：

begin()和 WiFiServer(addr, port)或者WiFiServer(port)一起使用；

6.1.3 setNoDelay() —— 关闭延时发送功能

函数说明：

/**
 * 是否禁用 Nagle 算法。
 * @param nodelay true表示禁用 Nagle 算法
 */
void setNoDelay(bool nodelay);

注意点：

Nagle 算法的目的是通过合并一些小的发送消息，然后一次性发送所有的消息来减少通过网络发送的小数据包的tcp/ip流量。这种方法的缺点是延迟了单个消息的发送，直到一个足够大的包被组装。

6.1.4 close() —— 关闭TCP server

函数说明：

/**
 * 关闭TCP server
 */
void close();

6.1.5 stop() —— 停止TCP server

函数说明：

/**
 * 停止TCP server
 */
void stop();

注意点：

stop()和 close()是同样的功能，所以调用哪一个都没有问题；

void WiFiServer::stop() {
    close();
}

6.1.1 status() ——返回TCP server状态

函数说明：

/**
 * 返回TCP server状态
 * @return wl_tcp_state tcp状态
 */
uint8_t status();

wl_tcp_state 包括：

//博主暂时没理解具体每一个怎么用
enum wl_tcp_state {
  CLOSED      = 0,// 关闭
  LISTEN      = 1,// 监听中
  SYN_SENT    = 2,
  SYN_RCVD    = 3,
  ESTABLISHED = 4,// 建立连接
  FIN_WAIT_1  = 5,
  FIN_WAIT_2  = 6,
  CLOSE_WAIT  = 7,
  CLOSING     = 8,
  LAST_ACK    = 9,
  TIME_WAIT   = 10
};

6.2 WiFiClient接入

6.2.1 available —— 获取有效的wificlient连接

函数说明：

/**
 * 获取有效的wificlient连接
 * @return 如果存在有效的wificlient连接，就返回WiFilient对象，如果没有那就返回一个无效的wificlient(connected等于false，开发者可以通过判断connected()
 */
WiFiClient available(uint8_t* status = NULL);

函数源码：

WiFiClient WiFiServer::available(byte* status) {
    (void) status;
    //判断是否有非空的连接对象
    if (_unclaimed) {
        WiFiClient result(_unclaimed);
        _unclaimed = _unclaimed->next();
        result.setNoDelay(_noDelay);
        DEBUGV("WS:av\r\n");
        return result;
    }

    optimistic_yield(1000);
    //没有连接对象就返回无用的wificlient对象
    return WiFiClient();
}

6.2.2 hasClient —— 判断是否有client连接

函数说明：

/**
 * 判断是否有client连接
 * @return bool 如果有client连接就返回true
 */
bool hasClient();

注意点：

开发者可以通过判断这个函数来判断是否有client连接，然后调用available() 方法来获取连接，这样拿到wificlient之后就可以调用wificlient的方法；

7. 实例操作

前面讲了这么多理论内容，接下来用几个例子来说明一下。

7.1 演示WiFiServer功能

例子介绍：
8266作为WiFiServer端，打开TCP调试助手，模拟TCP Client的请求。
例子源码：

/**
 * Demo：
 *    演示WiFiServer功能
 *    打开TCP调试助手 模拟TCP client请求
 * @author 单片机菜鸟
 * @date 2019/09/04
 */
#include <ESP8266WiFi.h>

//定义最多多少个client可以连接本server(一般不要超过4个)
#define MAX_SRV_CLIENTS 1
//以下三个定义为调试定义
#define DebugBegin(baud_rate)    Serial.begin(baud_rate)
#define DebugPrintln(message)    Serial.println(message)
#define DebugPrint(message)    Serial.print(message)

const char* ssid = "TP-LINK_5344";
const char* password = "6206908you11011010";

//创建server 端口号是23
WiFiServer server(23);
//管理clients
WiFiClient serverClients[MAX_SRV_CLIENTS];

void setup() {
  DebugBegin(115200);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  DebugPrint("\nConnecting to ");
  DebugPrintln(ssid);
  uint8_t i = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && i++ < 20) {
    delay(500);
  }
  if (i == 21) {
    DebugPrint("Could not connect to");
    DebugPrintln(ssid);
    while (1) {
      delay(500);
    }
  }
  //启动server
  server.begin();
  //关闭小包合并包功能，不会延时发送数据
  server.setNoDelay(true);

  DebugPrint("Ready! Use 'telnet ");
  DebugPrint(WiFi.localIP());
  DebugPrintln(" 23' to connect");
}

void loop() {
  uint8_t i;
  //检测是否有新的client请求进来
  if (server.hasClient()) {
    for (i = 0; i < MAX_SRV_CLIENTS; i++) {
      //释放旧无效或者断开的client
      if (!serverClients[i] || !serverClients[i].connected()) {
        if (serverClients[i]) {
          serverClients[i].stop();
        }
        //分配最新的client
        serverClients[i] = server.available();
        DebugPrint("New client: ");
        DebugPrint(i);
        break;
      }
    }
    //当达到最大连接数 无法释放无效的client，需要拒绝连接
    if (i == MAX_SRV_CLIENTS) {
      WiFiClient serverClient = server.available();
      serverClient.stop();
      DebugPrintln("Connection rejected ");
    }
  }
  //检测client发过来的数据
  for (i = 0; i < MAX_SRV_CLIENTS; i++) {
    if (serverClients[i] && serverClients[i].connected()) {
      if (serverClients[i].available()) {
        //get data from the telnet client and push it to the UART
        while (serverClients[i].available()) {
          //发送到串口调试器
          Serial.write(serverClients[i].read());
        }
      }
    }
  }

  if (Serial.available()) {
    //把串口调试器发过来的数据 发送给client
    size_t len = Serial.available();
    uint8_t sbuf[len];
    Serial.readBytes(sbuf, len);
    //push UART data to all connected telnet clients
    for (i = 0; i < MAX_SRV_CLIENTS; i++) {
      if (serverClients[i] && serverClients[i].connected()) {
        serverClients[i].write(sbuf, len);
        delay(1);
      }
    }
  }
}

测试结果：

7.2 演示web Server功能

例子介绍：
8266作为web server端，打开PC浏览器输入IP地址，请求web server。
例子源码：

/**
 * Demo：
 *    演示web Server功能
 *    打开PC浏览器 输入IP地址。请求web server
 * @author 单片机菜鸟
 * @date 2019/09/05
 */
#include <ESP8266WiFi.h>

const char* ssid = "TP-LINK_5344";//wifi账号 这里需要修改
const char* password = "xxxx";//wifi密码 这里需要修改

//创建 tcp server 端口号是80
WiFiServer server(80);

void setup(){
  Serial.begin(115200);
  Serial.println();

  Serial.printf("Connecting to %s ", ssid);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED){
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println(" connected");
  //启动TCP 连接
  server.begin();
  //打印TCP server IP地址
  Serial.printf("Web server started, open %s in a web browser\n", WiFi.localIP().toString().c_str());
}

/**
 * 模拟web server 返回http web响应内容
 * 这里是手动拼接HTTP响应内容
 * 后面楼主会继续讲解另外两个专用于http请求的库
 */
String prepareHtmlPage(){
  String htmlPage =
     String("HTTP/1.1 200 OK\r\n") +
            "Content-Type: text/html\r\n" +
            "Connection: close\r\n" +  // the connection will be closed after completion of the response
            "Refresh: 5\r\n" +  // refresh the page automatically every 5 sec
            "\r\n" +
            "<!DOCTYPE HTML>" +
            "<html>" +
            "Analog input:  " + String(analogRead(A0)) +
            "</html>" +
            "\r\n";
  return htmlPage;
}

void loop(){
  WiFiClient client = server.available();
  // wait for a client (web browser) to connect
  if (client){
    Serial.println("\n[Client connected]");
    while (client.connected()){
      // 不断读取请求内容
      if (client.available()){
        String line = client.readStringUntil('\r');
        Serial.print(line);
        // wait for end of client's request, that is marked with an empty line
        if (line.length() == 1 && line[0] == '\n'){
          //返回响应内容
          client.println(prepareHtmlPage());
          break;
        }
      }
      //由于我们设置了 Connection: close  当我们响应数据之后就会自动断开连接
    }
    delay(100); // give the web browser time to receive the data

    // close the connection:
    client.stop();
    Serial.println("[Client disonnected]");
  }
}

测试结果：

7.3 演示简单web Server功能，webserver会根据请求来做不同的操作

例子介绍：
8266作为WiFiServer端，演示简单web Server功能，webserver会根据请求来做不同的操作。
例子源码：

/*
* Demo：
*    演示简单web Server功能
*    web server会根据请求来做不同的操作
*    http://server_ip/gpio/0 打印 /gpio0
*    http://server_ip/gpio/1 打印 /gpio1
*    server_ip就是ESP8266的Ip地址
* @author 单片机菜鸟
* @date 2019/09/05
*/

#include <ESP8266WiFi.h>

//以下三个定义为调试定义
#define DebugBegin(baud_rate)    Serial.begin(baud_rate)
#define DebugPrintln(message)    Serial.println(message)
#define DebugPrint(message)    Serial.print(message)

const char* ssid = "TP-LINK_5344";//wifi账号 这里需要修改
const char* password = "xxxx";//wifi密码 这里需要修改

// 创建tcp server
WiFiServer server(80);

void setup() {
  DebugBegin(115200);
  delay(10);

  // Connect to WiFi network
  DebugPrintln("");
  DebugPrintln(String("Connecting to ") + ssid);
  //我只想做个安静的美男子 STA
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  //我想连接路由wifi
  WiFi.begin(ssid, password);

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    DebugPrint(".");
  }
  DebugPrintln("");
  DebugPrintln("WiFi connected");

  // 启动server
  server.begin();
  DebugPrintln("Server started");

  // 打印IP地址
  DebugPrintln(WiFi.localIP().toString());
}

void loop() {
  // 等待有效的tcp连接
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }

  DebugPrintln("new client");
  //等待client数据过来
  while (!client.available()) {
    delay(1);
  }

  // 读取请求的第一行 会包括一个url，这里只处理url
  String req = client.readStringUntil('\r');
  DebugPrintln(req);
  //清掉缓冲区数据 据说这个方法没什么用 可以换种实现方式
  client.flush();

  // 开始匹配
  int val;
  if (req.indexOf("/gpio/0") != -1) {
    DebugPrintln("/gpio0");
    val = 0;
  } else if (req.indexOf("/gpio/1") != -1) {
    DebugPrintln("/gpio1");
    val = 1;
  } else {
    DebugPrintln("invalid request");
    //关闭这个client请求
    client.stop();
    return;
  }
  //清掉缓冲区数据
  client.flush();

  // 准备响应数据
  String s = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>\r\nGPIO is now ";
  s += (val) ? "high" : "low";
  s += "</html>\n";

  // 发送响应数据给client
  client.print(s);
  delay(1);
  DebugPrintln("Client disonnected");

  // The client will actually be disconnected
  // when the function returns and 'client' object is detroyed
}

测试结果：

8. 总结

这一篇章，博主主要讲了TCP通信的两大角色——client和server。大家需要区分tcp http。并且也要区分工作模式和client server不是一个概念，两者没有必然的联系。这篇算是入门http请求的重点内容，希望读者可以仔细研读，并结合源码去理解。