客户端和服务端通讯的N种方式(二)

本文介绍如何使用WebService技术实现图像文件的上传与下载,通过Base64编码转换byte数组进行数据传递,适用于任意文件类型。

在上一篇文章中我们介绍了WebService的简单调用方式。通过这种调用方式可以传递一般的数据。例如,服务端可以返回一个对象,并在客户端取出对象中的属性值。也可以向服务端传递一个简单的值(String、int、boolean等)作为WebService方法的参数值。但如果某些读者对WebService提出了更高的要求,那么本文以及下一篇文章中的内容正好可满足这类读者的需求。

在本文先来提出对WebService的第一个苛刻要求。有很多情况下,需要在数据库或以文件形式将图像保存在服务端。虽然上传图像可以通过FTP方式很容易解决。但这就需要将数据分成两部分或更多部分上传,在处理上可能会消耗更多的服务端资源,程序也不易维护。OK,那么我们期望的最佳结果是在使用WebService上传数据的同时就把图像传到服务端。好,现在我们提出了关于WebService的第一个复杂问题,利用WebService上传和下载图像。

上传和下载图像的原理

不管是什么格式的图像(当然,其他类型的文件也是一样)都是由二进制数据组成的,因此,我们很自然地想到通过byte数组进行数据传递。但由于服务端的WebService可能由非Java语言来编写,对于byte数组的处理可能和Java不同。因此,我们可以通过编码的方式将byte数组转换成字符串。一般会选择Base64编码。

也就是说,在上传图像时会从本地将图像文件以字节的形式读到内存中,然后再通过相应的API将byte数组转换成Base64字符串。当下载图像时,过程正好相反。我们下载的是被转换成base64编码的byte数组。在客户端需要对其进行解码,还原成byte数组,然后再做进一步处理。在接下来的内容中读者将会看到具体的实现过程。

可以上传和下载的服务端WebService

为了完成本文的例子,首先需要编写一个可以上传和下载的图像文件的WebService。为了方便起见,在本程序中使用了固定的图像位置。将原图像放到了E盘根目录(my.jpg),服务端从该位置下载文件。上传文件后将文件保存在D盘根目录的my.jpg文件中。
下面看一下上传和下载文件的完整的WebService代码。

package service; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; public class MyImage { // 上传文件 public boolean updateImage(String image) { try { byte[] buffer = new sun.misc.BASE64Decoder().decodeBuffer(image); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d://my.jpg"); fos.write(buffer); fos.close(); return true; } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } return false; } // 下载文件 public String downloadImage() { String base64 = ""; try { FileInputStream fis = new FileInputStream("e://my.jpg"); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buffer = new byte[8192]; int count = 0; while ((count = fis.read(buffer)) >= 0) { baos.write(buffer, 0, count); } base64 = new sun.misc.BASE64Encoder().encode(baos.toByteArray()); fis.close(); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } return base64; } }


在上面的代码中使用了sun.misc.BASE64Decoder类中的相应方法对表示图像的字节数组进行Base64编码和解码。
updateImage方法复制上传图像,通过image参数传递一个被编码成Base64字符串的字节数组。该字节数组就是客户端上传的图像数据。然后通过decodeBuffer方法将其还原成byte数组。并保存在D:/my.jpg文件中。

downloadImage是updateImage方法的逆过程。从E:/my.jpg文件中读取数据,并将这些数据保存在byte数组中,最后使用encode方法将byte数组转换成Base64格式的字符串,并返回这个字符串。
现在将这个WebService部署到Tomcat中,并启动Tomcat,下面将编写调用这个WebService的OPhone客户端。

在OPhone 2.0中上传和下载图像

本文的例子接着上一篇文章的例子来实现。首先需要在main.xml布局文件中增加两个按钮和一个ImageView组件,用来显示从服务端下载的图像。增加的布局代码如下:

 

<LinearLayout android:orientation="horizontal" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="wrap_content"> <Button android:id="@+id/btnUploadImage" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="上传图像" android:onClick="onClick_UploadImage" /> <Button android:id="@+id/btnDownloadImage" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="下载图像" android:onClick="onClick_DownloadImage" /> </LinearLayout> <ImageView android:id="@+id/imageview" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" />

 

其中onClick_UploadImage和onClick_DownloadImage方法分别用来处理上传和下载按钮的单击事件。设计完的界面如图1所示。

图1  增加了上传和下载按钮的界面


下面先来看看onClick_UploadImage方法的实现,代码如下:

 

public void onClick_UploadImage(View view) { try { FileInputStream fis = new FileInputStream("/sdcard/test.jpg"); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buffer = new byte[8192]; int count = 0; while ((count = fis.read(buffer)) >= 0) { baos.write(buffer, 0, count); } String imageBase64 = new String(Base64.encodeBase64(baos .toByteArray())); fis.close(); String serviceUrl = "http://192.168.17.82:8080/axis2/services/MyImageService?wsdl"; String methodName = "updateImage"; SoapObject request = new SoapObject("http://service", methodName); request.addProperty("image", imageBase64); SoapSerializationEnvelope envelope = new SoapSerializationEnvelope( SoapEnvelope.VER11); envelope.bodyOut = request; HttpTransportSE ht = new HttpTransportSE(serviceUrl); ht.call(null, envelope); if (envelope.getResponse() != null) { org.ksoap2.serialization.SoapPrimitive soapPrimitive = (SoapPrimitive) envelope .getResponse(); boolean result = Boolean.parseBoolean(soapPrimitive.toString()); if (result) Toast.makeText(this, "成功上传图像.", Toast.LENGTH_LONG).show(); else Toast.makeText(this, "上传图像失败.", Toast.LENGTH_LONG).show(); } } catch (Exception e) { Log.d("updateImage_exception", String.valueOf(e)); } }

在上面的代码中使用了一个第三方的jar包:commons-codec-1.4.jar,该包可以从www.apacle.org下免费下载。本例主要通过该包中的相应API对字节数组进行Base64编码和解码。
在本例中我们上传了SD卡根目录的一个叫test.jpg的文件。那么onClick_UploadImage方法首先要做的就是读取这个图像文件,并将数据保存在byte数组中。然后对byte数组进行Base64编码。

在接下来的实现过程就需要调用WebService上。WebService的WSDL地址如下:
http://192.168.17.82:8080/axis2/services/MyImageService?wsdl

方法名是updateImage。在这里只需要传递一个image参数,参数值就是经过编码的byte数组(一个字符串)。
服务端的updateImage方法如果上传成功,返回true,否则返回false。因此,客户端需要获得服务端的返回结果。代码如下:

 

org.ksoap2.serialization.SoapPrimitive soapPrimitive = (SoapPrimitive) envelope .getResponse();

由于服务端返回的是简单类型(boolean),因此,在这里需要将返回值转换成SoapPrimitive对象,而不是SoapObject对象。服务端的updateImage方法如果上传成功,返回true,否则返回false。如果成功上传图像,会显示如图2所示的提示信息。我们会在D盘根目录看到一个my.jpg文件。

图2  成功上传图像文件后的提示信息


下面来看看如何下载图像文件,代码如下:

 

public void onClick_DownloadImage(View view) { try { String serviceUrl = "http://192.168.17.82:8080/axis2/services/MyImageService?wsdl"; String methodName = "downloadImage"; SoapObject request = new SoapObject("http://service", methodName); SoapSerializationEnvelope envelope = new SoapSerializationEnvelope( SoapEnvelope.VER11); envelope.bodyOut = request; HttpTransportSE ht = new HttpTransportSE(serviceUrl); ht.call(null, envelope); if (envelope.getResponse() != null) { SoapPrimitive soapPrimitive = (SoapPrimitive) envelope .getResponse(); byte[] buffer = org.kobjects.base64.Base64.decode(soapPrimitive .toString()); Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(buffer, 0, buffer.length); ImageView imageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview); imageView.setImageBitmap(bitmap); } } catch (Exception e) { Log.d("downloadImage_exception", String.valueOf(e)); } }

在上面的代码中首先从调用了WebService的downloadImage方法,并返回了一个Base64格式的字符串。然后利用decode方法将字符串还原成byte数组。最后在ImageView中显示了这个下载的图像。如图3所示。

图3  下载并显示图像


总结


本文介绍了如何利用WebService上传和下载图像。利用本节的技术,不光能上传图像文件,也可以上传任意的文件。但如果文件非常大的话,并不建议采用这种方式来传递。对于大文件可以采用后面几篇文章所介绍的方式与服务端进行交互。

相关文章:客户端和服务端通讯的N种方式(一)

作者介绍


李宁,东北大学计算机专业硕士,拥有超过10年的软件开发经验。曾任国内某知名企业项目经理;目前担任eoeandroid和ophonesdn版主;中国移动开发者社区OPhone专家;51CTO客作专家;优快云博客专家。曾领导并参与开发了多个大中型项目。目前主要从事Android及其相关产品的研发。从2005年进入写作领域以来,为《程序员》、《电脑编程技巧与维护》、《电脑报》、IT168、天极网等平面媒体和网络媒体撰写了一百多篇原创技术和评论文章。并在个人blog(http://nokiaguy.blogjava.net)上发表了大量的原创技术文章。2007年获《电脑编程技巧与维护》优秀作者。2009年获得OPhone征文大赛二等奖。个人著作:《Android/OPhone开发完全讲义》、《人人都玩开心网:Ext JS+Android+SSH整合开发Web与移动SNS》、《Java Web开发速学宝典》。

<think>首先,用户的问题是基于Swagger实现HTTP客户端与服务通讯的原理、方法和实践。我需要参考提供的站内引用,但这些引用似乎与Swagger无关。引用[1]提到Feign和RestTemplate,引用[2]关于限流策略,引用[3]关于消息队列,引用[4]关于高效编程。用户说这些引用仅供参考,不是真正的需求,我应该多参考用户上一次的问题和我的回答。 用户提到“请尽可能多的参考用户上一次的问题和你的回答”,但在这个对话中,这是第一条消息,所以没有上一次的问题。系统指令是第一条消息的一部分,用户查询是第条。所以,没有历史上下文。 因此,我需要基于当前查询回答:基于Swagger实现HTTP客户端与服务通讯的原理、方法和实践。 核心主题:Swagger(现在通常称为OpenAPI),用于API文档化和HTTP通讯。 原理: - Swagger(OpenAPI)是一个规范,用于描述RESTful API。它定义了API的点、参数、响应等。 - 原理:通过定义API的规范(YAML或JSON文件),自动生成API文档,并可用于生成客户端代码和服务器存根。 - 客户端与服务通讯:基于HTTP协议。Swagger规范描述了请求方法(GET, POST等)、路径、参数、请求体、响应等。通讯时,客户端发送HTTP请求到服务,服务处理并返回响应。 方法: - 使用Swagger Codegen或其他工具生成客户端代码和服务器代码。 - 方法包括: 1. 定义OpenAPI规范:编写YAML或JSON文件描述API。 2. 生成服务器代码:基于规范,生成服务器的框架代码(如Spring Boot控制器)。 3. 生成客户端代码:生成客户端的SDK,开发者可以直接调用客户端方法发起HTTP请求。 4. 通讯客户端使用生成的代码调用API,服务处理请求。 实践: - 实践步骤: a. 安装Swagger工具(如Swagger Editor、Swagger UI)。 b. 定义API规范。 c. 生成代码。 d. 实现服务逻辑。 e. 使用客户端调用API。 - 工具:Swagger Codegen、OpenAPI Generator、Springfox(用于Spring Boot集成)。 参考引用:尽管引用不直接相关,我可以尝试间接关联: - 引用[1]提到Feign,Feign是一个声明式的HTTP客户端,常与Swagger结合使用。例如,在Spring Cloud中,Feign可以基于OpenAPI规范生成客户端。 - 其他引用(限流、消息队列)可能不直接相关,但可以提到在通讯中处理性能问题。 回答结构: - 清晰结构:逐步解释原理、方法、实践。 - 使用中文。 - 添加引用标识:如果引用相关部分,末尾添加[^n]。 - 生成相关问题:最后添加相关问题。 系统级指令: - 数学表达式用$...$:本回答可能不涉及数学,但如果有,要用正确格式。 - 独立公式用$$...$$:可能不需要。 - LaTeX语法正确:确保。 - 中文回答:是。 生成相关问题: - 在最后添加相关问题部分。 大纲回答: 1. 简介:什么是Swagger和其在HTTP通讯中的作用。 2. 原理:基于OpenAPI规范的通讯原理。 3. 方法:如何实现客户端和服务通讯。 4. 实践:步骤和示例。 5. 相关问题。 确保真实可靠:基于知识,Swagger是标准工具。 </think>### 基于Swagger实现HTTP客户端与服务通讯:原理、方法和实践 Swagger(现称OpenAPI Specification,OAS)是一种用于描述RESTful API的标准化规范。它允许开发者通过YAML或JSON文件定义API的接口细节(如点、请求方法、参数、响应模型等),进而自动生成API文档、客户端代码和服务框架。基于Swagger实现HTTP客户端与服务通讯的核心是**利用OpenAPI规范作为中介,自动生成通讯代码,简化HTTP请求和响应的处理流程**。下面,我将从原理、方法和实践三个方面详细解释,参考部分相关概念(如Feign客户端)来增强实用性。 #### 1. 原理 HTTP客户端与服务通讯的本质是客户端发送HTTP请求到服务,服务处理请求并返回响应。Swagger通过以下原理简化这一过程: - **规范驱动开发**:OpenAPI规范文件(如`openapi.yaml`)定义了API的契约,包括: - HTTP方法(GET、POST等)、路径(如`/users`)、参数(查询、路径、请求体)。 - 请求和响应的数据模型(如JSON Schema)。 - 安全性(如认证头信息)。规范文件充当了“蓝图”,确保客户端和服务遵守相同的API结构[^1]。 - **代码生成**:工具(如Swagger Codegen或OpenAPI Generator)解析规范文件,自动生成: - **服务代码**:生成框架代码(如Spring Boot控制器),开发者只需实现业务逻辑。 - **客户端代码**:生成HTTP客户端SDK(如Java、Python或TypeScript库),开发者调用SDK方法即可发起请求,无需手动处理HTTP细节。 - **通讯流程**: 1. 客户端使用生成的SDK方法(如`client.getUserById(id)`),SDK内部将方法调用转换为HTTP请求。 2. 请求通过HTTP协议发送到服务(支持HTTPS加密确保安全)。 3. 服务基于生成的框架接收请求,执行逻辑,并返回响应。 4. 客户端SDK解析响应,返回结构化数据(如对象或错误信息)。 这种原理降低了手动编码错误,提高了开发效率,类似于Feign的声明式风格但更标准化[^1]。 #### 2. 方法 实现基于Swagger的HTTP通讯,主要包括三个步骤:定义规范、生成代码和集成通讯。以下是具体方法: ##### (a) 定义OpenAPI规范 - **工具**:使用Swagger Editor(在线工具)或IDE插件编写YAML文件。 - **关键元素**: - `openapi`: 指定版本(如`3.0.0`)。 - `info`: 描述API元数据(如标题、版本)。 - `paths`: 定义API点(如`/api/users`)。 - `components`: 定义可复用的模型(如请求/响应体)。 - **示例YAML片段**: ```yaml openapi: 3.0.0 info: title: User API version: 1.0.0 paths: /users/{id}: get: summary: 获取用户信息 parameters: - name: id in: path required: true schema: type: integer responses: '200': description: 成功 content: application/json: schema: $ref: '#/components/schemas/User' components: schemas: User: type: object properties: id: type: integer name: type: string ``` 此文件描述了获取用户信息的GET接口,参数为路径变量`id`,返回`User`对象。 ##### (b) 生成代码 - **工具选择**: - **Swagger Codegen**:命令行工具,支持多种语言。 - **OpenAPI Generator**:更现代的替代品,社区活跃,支持30+语言。 - **生成命令示例**(使用OpenAPI Generator): - 生成服务代码(Java Spring Boot): ```bash openapi-generator-cli generate -i openapi.yaml -g spring -o server-code ``` 这会生成控制器骨架,开发者只需填充业务逻辑。 - 生成客户端代码(TypeScript): ```bash openapi-generator-cli generate -i openapi.yaml -g typescript-axios -o client-code ``` 生成TypeScript客户端SDK,使用Axios库处理HTTP请求。 - **集成通讯**: - **服务**:部署生成的代码(如Spring Boot应用),添加业务逻辑(如数据库操作)。 - **客户端**:在应用中导入SDK,调用方法发起请求(示例TypeScript代码): ```typescript import { UserApi } from './client-code'; const api = new UserApi(); api.getUserById(1).then(response => { console.log(response.data); // 输出用户数据 }).catch(error => { console.error(error); }); ``` 此方法类似Feign的声明式调用,但减少了手动配置复杂度[^1]。 ##### (c) 最佳实践 - **安全性**:在规范中添加`securitySchemes`(如Bearer Token),生成代码时自动处理认证头,防止未授权访问[^1]。 - **性能优化**:结合OkHttp或Apache HttpClient提升HTTP性能(类似Feign的OkHttp集成)。 - **验证与测试**:使用Swagger UI(自动生成文档界面)测试API点,确保通讯正确。 #### 3. 实践示例 以下是一个完整的实践步骤,基于Spring Boot(服务)和TypeScript(客户端): **步骤1:编写OpenAPI规范** - 创建`openapi.yaml`文件,定义简单用户API(如上述YAML示例)。 **步骤2:生成服务代码** - 安装OpenAPI Generator: ```bash npm install @openapitools/openapi-generator-cli -g ``` - 生成Spring Boot服务代码: ```bash openapi-generator-cli generate -i openapi.yaml -g spring -o server ``` - 实现业务逻辑:在`server`项目中,编辑生成的`UserApiController.java`: ```java @RestController public class UserApiController implements UserApi { @Override public ResponseEntity<User> getUserById(Integer id) { User user = new User().id(id).name("John Doe"); // 示例业务逻辑 return ResponseEntity.ok(user); } } ``` **步骤3:生成客户端代码** - 生成TypeScript客户端: ```bash openapi-generator-cli generate -i openapi.yaml -g typescript-axios -o client ``` - 在客户端应用中使用(如React应用): ```typescript import { UserApi, User } from './client'; const api = new UserApi(); // 发起HTTP请求 api.getUserById(1).then((response) => { console.log('用户数据:', response.data); // 输出: {id: 1, name: "John Doe"} }); ``` **步骤4:运行与测试** - 启动服务:运行Spring Boot应用(默认口8080)。 - 调用客户端:浏览器或Postman测试`http://localhost:8080/users/1`。 - 使用Swagger UI:访问`http://localhost:8080/swagger-ui.html`实时查看和测试API。 **优势与局限性**: - **优势**:减少样板代码、确保API一致性、支持异步通讯和HTTPS安全。 - **局限性**:复杂业务逻辑需手动扩展;不直接处理消息队列等高并发场景(需结合其他技术如引用[3]的流量削峰策略)[^3]。 实践中,你可以集成Feign进一步简化客户端调用(如Spring Cloud OpenFeign),或添加日志/监控(类似引用[1]的Feign日志配置)[^1]。
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