开发者工具箱-鸿蒙网络工具之Ping工具开发实践

鸿蒙网络工具之Ping工具开发实践

前言

最近在开发鸿蒙开发者工具箱时，需要实现一个网络连通性测试功能。由于鸿蒙系统API的限制，无法直接使用传统的ICMP协议实现Ping功能。经过多次尝试，发现使用HTTP协议是一个可行的替代方案，虽然和传统Ping有些区别，但基本能满足开发调试的需求。

一、功能概述

1.1 基本功能

• 支持IP地址和域名测试
• 自动执行4次测试
• 显示响应时间
• 统计丢包情况

1.2 界面功能

• 地址输入框
• 测试状态显示
• 结果展示
• 收藏功能

二、技术实现

2.1 Ping实现原理

在开发过程中，发现鸿蒙系统API目前不支持ICMP协议，无法直接发送ICMP Echo请求。经过调研，决定使用HTTP协议来实现网络连通性测试。

选择HTTP协议的原因：

1. 系统限制

   • 鸿蒙系统API不支持ICMP协议
   • 无法发送ICMP Echo请求
   • 缺乏底层网络协议支持

2. 替代方案

   • 使用HTTP GET请求
   • 通过响应时间判断延迟
   • 利用状态码判断连通性

3. 实现优势

   • 使用标准HTTP API
   • 无需特殊权限
   • 兼容性好
   • 实现简单

4. 局限性

   • 无法完全模拟ICMP Ping
   • 响应时间略高
   • 依赖HTTP服务

实现步骤：

1. 输入验证

   • 检查地址是否为空
   • 验证IP地址格式
   • 验证域名格式

2. DNS解析

   • 获取默认网络
   • 解析主机名
   • 处理解析失败

3. 连通性测试

   • 创建HTTP请求
   • 设置3秒超时
   • 发送GET请求
   • 计算响应时间

4. 结果处理

   • 检查状态码
   • 处理超时
   • 返回结果

5. 资源清理

   • 销毁请求对象
   • 释放连接资源

2.2 核心组件

@Entry
@Component
struct PingTool {
  @State host: string = '';              // 目标主机地址
  @State result: string = '';            // 测试结果
  @State isPinging: boolean = false;      // 测试状态
  @State isError: boolean = false;        // 错误状态
  @State pingCount: number = 0;          // 测试次数
  @State pingResults: string[] = [];      // 测试结果
  @State isFavorite: boolean = false;     // 收藏状态

  private maxPingCount: number = 4;       // 最大测试次数
}

2.3 核心代码实现

// Ping工具组件
@Entry
@Component
struct PingTool {
  @State host: string = '';              // 目标主机地址
  @State result: string = '';            // 测试结果
  @State isPinging: boolean = false;      // 测试状态
  @State pingResults: string[] = [];      // 测试结果
  private maxPingCount: number = 4;       // 最大测试次数

  // 执行测试
  private async startTest(): Promise<void> {
    try {
      this.isPinging = true;
      this.pingResults = [];
      
      // 执行多次测试
      for (let i = 0; i < this.maxPingCount; i++) {
        const result = await NetworkService.ping(this.host);
        this.pingResults.push(result);
        this.result = this.formatResults();
        
        // 测试间隔
        if (i < this.maxPingCount - 1) {
          await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
        }
      }
      
      // 添加统计信息
      this.addStatistics();
    } catch (error) {
      this.result = `测试失败: ${error?.message || '未知错误'}`;
    } finally {
      this.isPinging = false;
    }
  }
}

// 网络服务
export class NetworkService {
  // 执行Ping测试
  static async ping(host: string): Promise<string> {
    const httpRequest = http.createHttp();
    try {
      const startTime = new Date().getTime();
      
      // 发送请求
      const response = await httpRequest.request(
        `http://${host}`,
        {
          method: http.RequestMethod.GET,
          connectTimeout: 3000,
          readTimeout: 3000
        }
      );
      
      const duration = new Date().getTime() - startTime;
      return `响应时间 ${duration}ms`;
    } catch (error) {
      return '连接失败';
    } finally {
      httpRequest.destroy();
    }
  }
}

2.4 网络服务实现

// NetworkService.ts
export class NetworkService {
  // 验证IP地址
  static isValidIP(ip: string): boolean {
    try {
      const ipRegex = /^(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}$/;
      if (!ipRegex.test(ip)) return false;
      
      const parts = ip.split('.');
      return parts.every(part => {
        const num = parseInt(part);
        return num >= 0 && num <= 255;
      });
    } catch {
      return false;
    }
  }

  // 验证域名
  static isValidDomain(domain: string): boolean {
    try {
      const domainRegex = /^(?:[a-zA-Z0-9](?:[a-zA-Z0-9-]{0,61}[a-zA-Z0-9])?\.)+[a-zA-Z]{2,}$/;
      return domainRegex.test(domain);
    } catch {
      return false;
    }
  }

  // 执行Ping测试
  static async ping(host: string): Promise<string> {
    try {
      if (!host || host.trim() === '') {
        return '错误：主机地址不能为空';
      }

      if (!NetworkService.isValidIP(host) && !NetworkService.isValidDomain(host)) {
        return '错误：无效的IP地址或域名格式';
      }

      const httpRequest = http.createHttp();
      
      try {
        const startTime = new Date().getTime();
        
        // DNS解析
        try {
          const netConnection = await connection.getDefaultNet();
          await netConnection.getAddressesByName(host);
        } catch (error) {
          httpRequest.destroy();
          return '错误：DNS解析失败';
        }

        // 发送请求
        const response = await httpRequest.request(
          `http://${host}`,
          {
            method: http.RequestMethod.GET,
            connectTimeout: 3000,
            readTimeout: 3000,
            expectDataType: http.HttpDataType.STRING,
            header: {
              'User-Agent': 'HarmonyOS-PingTool'
            }
          }
        );
        
        const endTime = new Date().getTime();
        const duration = endTime - startTime;
        
        if (response.responseCode >= 200 && response.responseCode < 400) {
          return `成功：响应时间 ${duration}ms`;
        } else {
          return `失败：服务器返回状态码 ${response.responseCode}`;
        }
      } finally {
        httpRequest.destroy();
      }
    } catch (error) {
      if (error.code === -1) {
        return '错误：连接超时';
      }
      return `错误：${error.message || '无法连接到目标主机'}`;
    }
  }
}

三、开发经验

3.1 遇到的问题

1. 网络延迟

   • 问题：测试超时
   • 解决：设置合理的超时时间

2. 输入验证

   • 问题：无效地址
   • 解决：添加格式验证

3. 状态同步

   • 问题：状态不同步
   • 解决：使用状态管理

4. 内存管理

   • 问题：内存占用
   • 解决：及时释放资源

3.2 优化建议

1. 输入验证

   • 检查IP格式
   • 验证域名
   • 处理特殊字符

2. 性能优化

   • 控制测试频率
   • 优化UI渲染
   • 及时释放资源

3. 用户体验

   • 显示测试进度
   • 支持取消操作
   • 保存测试历史

4. 安全性

   • 限制测试目标
   • 控制测试频率
   • 保护用户隐私

四、总结

Ping工具实现了基本的网络连通性测试功能，虽然使用HTTP协议实现，但基本满足了开发调试需求。通过这个工具，可以：

• 测试网络连通性
• 诊断网络问题
• 监控网络质量
• 优化网络配置

五、参考资源

• 鸿蒙应用开发指南

欢迎体验

本文介绍的Ping工具已集成到鸿蒙开发者工具箱中，欢迎下载体验更多功能！

鸿蒙开发者工具箱

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作者：在人间耕耘

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