Flutter局域网广播(UDP通信)与TCP通信

前言

现在有一个需求，手机和ESP32通过WIFI进行通信。流程如下：

• 手机创建TCP服务器
• 手机向192.168.0.255的1002端口广播自己的ip地址以及TCP服务器的端口号
• ESP32监听到1002的广播内容后，连接手机的TCP服务器。
• 最后就是ESP32硬件和TCP服务器进行数据收发

因此我们要了解Flutter如何使用UDP进行广播、如何创建TCP服务器以及通过TCP进行通信

验证工具

假如我们代码写好了，和硬件直接调试发现出现了错误，我们就无法定位是Flutter的代码问题还是硬件的问题。因此需要一个验证工具来验证是哪方面出现了问题

这里我们使用验证工具是"山外多功能调试助手"

模拟TCP服务器

• 打开山外多功能调试助手
• 点击网络调试助手，再点击TCP服务器

• 输入端口号点击监听，硬件根据ip地址和端口号进行连接，在消息区我们可以看到是否有设备连接

• ESP32能够连接这个软件说明错误问题在手机程序中

模拟TCP客户端

• 前端创建好了TCP服务端后，可以通过这个软件进行连接测试
• 打开"山外多功能调试助手"，点击网络调试助手，点击TCP客户端
• 输入服务器IP地址以及端口号，点击连接后查看消息是否连接成功

如果能够连接成功则说明我们的TCP服务器创建成功

模拟UDP广播

• 点击网络调试助手------>点击UDP，输入广播的端口号后点击连接
• 手机程序发送一个广播，在消息区可以看到广播的内容

创建TCP服务器

要在Flutter中创建TCP服务器，您可以使用dart:io库中的ServerSocket类。

下面代码使用ServerSocket.bind()方法绑定服务器的地址和端口。然后，我们使用server.listen()来监听来自客户端的连接。当客户端连接到服务器时，我们打印连接信息并向客户端发送欢迎消息。

接下来，我们通过socket.listen()来监听客户端发送的数据。当接收到数据时，我们打印收到的消息，并向客户端发送回复消息。如果在接收数据时出现错误或客户端断开连接，我们关闭与客户端的连接。

startServer() async {
  try {
    _serverSocket?.close();
    _serverSocket = await ServerSocket.bind(InternetAddress.anyIPv4, 5556);
    print( '服务器已启动，地址:${_serverSocket?.address.address}:${_serverSocket?.port}');
    _serverSocket?.listen(serverOnReceive);
  } catch (e, stackTrace) {
    print('e---------:$e');
  }
}
serverOnReceive(Socket socket) {
  _socket = socket;
  print('客户端已连接: ${socket.remoteAddress}:${socket.remotePort}');
  socket.writeln('欢迎连接到服务器'); // 向客户端发送欢迎消息
 
  _socket?.listen(
    (data) {
      print('接收到客户端消息: $data');
      socket.writeln('服务器收到消息: $data'); // 回复客户端收到的消息
    },
    onError: (error) {
      print('接收数据时出现错误: $error');
      socket.close(); // 关闭与客户端的连接
    },
    onDone: () {
      print('客户端已断开连接');
      socket.close(); // 关闭与客户端的连接
    },
  );
}

局域网广播

权限设置

android

在Flutter中发送广播消息所涉及的权限取决于您的目标平台和网络环境。以下是一些常见的权限，您可能需要在Flutter应用程序中配置以发送广播消息：

对于Android平台：

• android.permission.INTERNET：用于访问互联网。
• android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE：用于访问网络状态信息。
• android.permission.ACCESS_WIFI_STATE：用于访问Wi-Fi状态信息。
• android.permission.CHANGE_WIFI_MULTICAST_STATE：用于更改Wi-Fi多播状态。

对于ios平台

• NSLocalNetworkUsageDescription：描述应用程序使用本地网络的目的，添加该键值对到应用程序的Info.plist文件中。

示例Info.plist文件中的键值对配置部分：

<key>NSLocalNetworkUsageDescription</key>

<string>需要使用本地网络以发送广播消息。</string>

具体代码

在Flutter中，可以使用dart:io库中的RawDatagramSocket类来发送广播消息。以下是一个简单的示例代码，演示如何在Flutter中发送广播消息：

void sendBroadcastMessage() {
  String message = 'BB192.168.0.174:5556';
  print(utf8.encode(message));
  RawDatagramSocket.bind(InternetAddress.anyIPv4, 0)
      .then((RawDatagramSocket socket) {
    rawDatagramSocket = socket;
    var broadcastAddr = InternetAddress('255.255.255.255');
    var port = 1002; // 广播目标端口
 
    socket.broadcastEnabled = true;
 
    socket.send(utf8.encode(message), broadcastAddr, port);
 
    socket.close();
  }).catchError((error) {
    print('发送广播消息时出现错误: $error');
  });
}

全部代码

import 'dart:convert';
import 'dart:io';
 
import 'package:flutter/material.dart';
 
ServerSocket? _serverSocket;
Socket? _socket;
RawDatagramSocket? rawDatagramSocket;
 
class TCPServe extends StatefulWidget {
  const TCPServe({super.key});
 
  @override
  State<TCPServe> createState() => _TCPServeState();
}
 
class _TCPServeState extends State<TCPServe> {
  startServer() async {
    print("InternetAddress.anyIPv4:${InternetAddress.loopbackIPv4}");
    try {
      _serverSocket?.close();
      // _serverSocket = await ServerSocket.bind("localhost", 1234);
      _serverSocket = await ServerSocket.bind(InternetAddress.anyIPv4, 5556);
 
      print(
          '服务器已启动，地址: ${_serverSocket?.address.address}:${_serverSocket?.port}');
      _serverSocket?.listen(serverOnReceive);
    } catch (e, stackTrace) {
      print('e---------:$e');
    }
  }
 
  serverOnReceive(Socket socket) {
    _socket = socket;
    print('客户端已连接: ${socket.remoteAddress}:${socket.remotePort}');
    socket.writeln('欢迎连接到服务器'); // 向客户端发送欢迎消息
 
    _socket?.listen(
      (data) {
        print('接收到客户端消息: $data');
        socket.writeln('服务器收到消息: $data'); // 回复客户端收到的消息
      },
      onError: (error) {
        print('接收数据时出现错误: $error');
        socket.close(); // 关闭与客户端的连接
      },
      onDone: () {
        print('客户端已断开连接');
        socket.close(); // 关闭与客户端的连接
      },
    );
  }
 
  clean() async {
    await _socket?.close();
    print("_socket关闭");
    await _serverSocket?.close();
    print("_serverSocket关闭");
  }
 
  void sendBroadcastMessage() {
    String message = 'BB192.168.0.174:5556';
    print(utf8.encode(message));
    RawDatagramSocket.bind(InternetAddress.anyIPv4, 0)
        .then((RawDatagramSocket socket) {
      rawDatagramSocket = socket;
      var broadcastAddr = InternetAddress('255.255.255.255');
      var port = 1002; // 广播目标端口
 
      socket.broadcastEnabled = true;
 
      socket.send(utf8.encode(message), broadcastAddr, port);
 
      socket.close();
    }).catchError((error) {
      print('发送广播消息时出现错误: $error');
    });
  }
 
  cleanRawDatagramSocket() {
    rawDatagramSocket?.close();
  }
 
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: const Text("TCP服务端测试")),
      body: Center(
        child: Column(
          children: [
            TextButton(
              onPressed: startServer,
              child: const Text("创建服务"),
            ),
            TextButton(
              onPressed: clean,
              child: const Text("关闭服务"),
            ),
            TextButton(
              onPressed: () {
                _socket?.writeln('REVERSE_LED');
              },
              child: const Text("发送REVERSE_LED"),
            ),
            TextButton(
              onPressed: sendBroadcastMessage,
              child: const Text("开始广播"),
            ),
            TextButton(
              onPressed: cleanRawDatagramSocket,
              child: const Text("关闭广播"),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}