Android與物聯網設備通訊 - 字節報文組裝與解析

時間 2019-11-17

原文原文鏈接

工做調動。暫時停更了一段時間。續上一篇咱們學習瞭如何去自定義一組報文，今天咱們接着解析和組裝報文。前面咱們講過在物聯網通訊中實際上不論咱們使用什麼方式做爲通訊介質，其本質就是字節。因此我再一次對本章節的內容進行了調整，咱們不講Socket和ServerSocket這兩個阻塞式IO Socket如何寫。那個意義不大。html

也正式由於在上一節中有讀者提出說須要知道報文該如何拆解就有了這一篇。java

章節

Android與物聯網設備通訊-概念入門
Android與物聯網設備通訊-數據傳遞的本質
Android與物聯網設備通訊-網絡模型分層
Android與物聯網設備通訊-UDP協議原理
Android與物聯網設備通訊-TCP協議原理
Android與物聯網設備通訊-基於TCP/IP自定義報文
Android與物聯網設備通訊-什麼是字節序
Android與物聯網設備通訊- 字節報文組裝與解析
Android與物聯網設備通訊-利用UDP廣播來作設備查找
Android與物聯網設備通訊-實現遠程控制Android客戶端
Android與物聯網設備通訊-Android作小型服務器
Android與物聯網設備通訊-調試技巧
Android與物聯網設備通訊-並行串行與隊列
Android與物聯網設備通訊-數據安全
Android與物聯網設備通訊-心跳
Android與物聯網設備通訊-網絡IO模型

組裝報文

接上一節的功能拿來，咱們究竟是怎麼作到把下面的結構體轉換成字節的呢？編程

協議：json

轉換後的字節：數組

0x00 0x00 0x00 0x11 | 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 | 0x21 | 0x01 |0x57 0x9D安全

首先咱們須要定義一個對象，當作結構體。(不明白爲何要這樣定義的同窗請看上一節文章)bash

public class AirCondBaseStructure {
    int len; //長度
    byte sn[]; //序列號
    byte code; //功能碼
    byte data[]; //透傳數據
    byte crc[]; //校驗
}

複製代碼

針對這個結構體，咱們再寫一個枚舉：服務器

public enum CodeEnum {
        POWER((byte) 0x21),//開關
        MODE((byte) 0x22),//模式
        TEMPERATURE((byte) 0x23);//溫度
        byte code;
        CodeEnum(byte i) {
            code = i;
        }
    }
    
複製代碼

該枚舉器正好對應功能對照表裏的功能。網絡

寫一下構造方法。app

public AirCondBaseStructure(String sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum code, byte[] data){
        this.sn = sn.getBytes(); // 序列號
        this.code = code.code;
        this.data = data;
        this.len=computeLen();//獲取長度
        this.crc =computeCrc();//校驗
    }

複製代碼

這裏構造方法只傳入三個參數:

序列號
功能
透傳內容

能夠看到實際裏面還有長度和crc校驗。是根據computeLen();和computeCrc();來自動完成計算的。

computeLen方法：

/** * 計算長度 * @return */
    private int computeLen() {
        return sn.length + 1/*功能碼長度*/ + data.length + 2/*校驗和*/;
    }

複製代碼

這裏的長度是固定字段+可變長。

computeCrc方法：

/**
     * 計算crc
     * @return
     */
    private byte[] computeCrc() {
        byte[] crc=new byte[2];
        byte[] datas=null;
        try {
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(byteArrayOutputStream);
            dataOutputStream.writeInt(len);
            dataOutputStream.write(sn);
            dataOutputStream.writeByte(code);
            dataOutputStream.write(data);
            dataOutputStream.flush();
             datas = byteArrayOutputStream.toByteArray();
            dataOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        CRC16M crc16 = new CRC16M();
        crc16.update(datas, datas.length);
        int ri = crc16.getValue();
        crc[0] = (byte) ((0xff00 & ri) >> 8);
        crc[1] = (byte) (0xff & ri);
        return crc;
    }
    
複製代碼

crc校驗是使用是crc16/modbus標準。完整代碼後面貼出來。

最後是把報文組合起來變成字節。

/**
     * 序列化
     * @return
     */
    public byte[] toBytes(){
        byte[] datas=null;
        try {
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(byteArrayOutputStream);
            dataOutputStream.writeInt(len);
            dataOutputStream.write(sn);
            dataOutputStream.writeByte(code);
            dataOutputStream.write(data);
            dataOutputStream.write(crc);
            dataOutputStream.flush();
            datas = byteArrayOutputStream.toByteArray();
            dataOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return datas;
    }
複製代碼

這裏咱們使用的就是ByteArrayOutputStream+DataOutputStream把對應的字段按照順序寫入，以保證和協議一致。

最後咱們看看一下使用結果：

public static void main(String[] args) {
        String sn="1234567890123";
        AirCondBaseStructure powerOpen =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.POWER, new byte[]{0x01});
        System.out.println("空調打開報文："+hex2Str(powerOpen.toBytes()));

        AirCondBaseStructure powerCloce =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.POWER, new byte[]{(byte)0x00});
        System.out.println("空調關閉報文："+hex2Str(powerCloce.toBytes()));

        AirCondBaseStructure modeAuto =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.MODE, new byte[]{(byte)0x03});
        System.out.println("空調自動報文："+hex2Str(modeAuto.toBytes()));

        AirCondBaseStructure modeDeh =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.MODE, new byte[]{(byte)0x05});
        System.out.println("空調除溼報文："+hex2Str(modeDeh.toBytes()));


        AirCondBaseStructure temperature =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.TEMPERATURE,  new byte[]{(byte)0x00, (byte) 0x19});
        System.out.println("空調25度報文："+hex2Str(temperature.toBytes()));
    }

複製代碼

對上層而言組裝的方式比較簡單，只須要把對應的枚舉功能設置進去，帶上該有的數據，剩下的序列化和校驗均在內部實現。

這裏咱們模擬了五組報文，輸出結果以下。

控制檯輸出：

空調打開報文：0x00 0x00 0x00 0x11 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 0x21 0x01 0x57 0x9D 
空調關閉報文：0x00 0x00 0x00 0x11 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 0x21 0x00 0x96 0x5D 
空調自動報文：0x00 0x00 0x00 0x11 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 0x22 0x03 0xD6 0xAC 
空調除溼報文：0x00 0x00 0x00 0x11 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 0x22 0x05 0x56 0xAE 
空調25度報文：0x00 0x00 0x00 0x12 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39 0x30 0x31 0x32 0x33 0x23 0x00 0x19 0x4D 0x94 

複製代碼

咱們來細看一下他們的變化。

到這裏咱們就已經將報文組裝好並轉換成了字節數組。

也許咱們此時會想，那怎麼發出去呢？咱們前面第一節就講過其實並無論中間用什麼在傳輸。他們最後都是字節或二進制的形式。因此咱們都已經轉換好了，剩下的都是很簡單的事情了。就是把數據喂進去，餵給TCP/IP、UDP、藍牙、紅外、無線電、聲波、電磁波....看實際狀況來了。

完整代碼：

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;

/** * Created by Bolex on 2018/6/17. */
public class AirCondBaseStructure {
    int len; //長度
    byte sn[]; //序列號
    byte code; //功能碼
    byte data[]; //透傳數據
    byte crc[]; //校驗


    public AirCondBaseStructure(String sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum code, byte[] data){
        this.sn = sn.getBytes(); // 序列號
        this.code = code.code;
        this.data = data;
        this.len=computeLen();//獲取長度
        this.crc =computeCrc();//校驗
    }


    public enum CodeEnum {
        POWER((byte) 0x21),//開關
        MODE((byte) 0x22),//模式
        TEMPERATURE((byte) 0x23);//溫度
        byte code;
        CodeEnum(byte i) {
            code = i;
        }
    }

    /** * 計算長度 * @return */
    private int computeLen() {
        return sn.length + 1/*功能碼長度*/ + data.length + 2/*校驗和*/;
    }

    /** * 計算crc * @return */
    private byte[] computeCrc() {
        byte[] crc=new byte[2];
        byte[] datas=null;
        try {
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(byteArrayOutputStream);
            dataOutputStream.writeInt(len);
            dataOutputStream.write(sn);
            dataOutputStream.writeByte(code);
            dataOutputStream.write(data);
            dataOutputStream.flush();
             datas = byteArrayOutputStream.toByteArray();
            dataOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        CRC16M crc16 = new CRC16M();
        crc16.update(datas, datas.length);
        int ri = crc16.getValue();
        crc[0] = (byte) ((0xff00 & ri) >> 8);
        crc[1] = (byte) (0xff & ri);
        return crc;
    }

    /** * 序列化 * @return */
    public byte[] toBytes(){
        byte[] datas=null;
        try {
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(byteArrayOutputStream);
            dataOutputStream.writeInt(len);
            dataOutputStream.write(sn);
            dataOutputStream.writeByte(code);
            dataOutputStream.write(data);
            dataOutputStream.write(crc);
            dataOutputStream.flush();
            datas = byteArrayOutputStream.toByteArray();
            dataOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return datas;
    }

}
複製代碼

public class CRC16M {

	byte uchCRCHi = (byte) 0xFF;
	byte uchCRCLo = (byte) 0xFF;
	private static byte[] auchCRCHi = { 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01,
			(byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01,
			(byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80,
			(byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01,
			(byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80,
			(byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01,
			(byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80,
			(byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80,
			(byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
			(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81,
			(byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00,
			(byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40 };

	private static byte[] auchCRCLo = { (byte) 0x00, (byte) 0xC0, (byte) 0xC1,
			(byte) 0x01, (byte) 0xC3, (byte) 0x03, (byte) 0x02, (byte) 0xC2,
			(byte) 0xC6, (byte) 0x06, (byte) 0x07, (byte) 0xC7, (byte) 0x05,
			(byte) 0xC5, (byte) 0xC4, (byte) 0x04, (byte) 0xCC, (byte) 0x0C,
			(byte) 0x0D, (byte) 0xCD, (byte) 0x0F, (byte) 0xCF, (byte) 0xCE,
			(byte) 0x0E, (byte) 0x0A, (byte) 0xCA, (byte) 0xCB, (byte) 0x0B,
			(byte) 0xC9, (byte) 0x09, (byte) 0x08, (byte) 0xC8, (byte) 0xD8,
			(byte) 0x18, (byte) 0x19, (byte) 0xD9, (byte) 0x1B, (byte) 0xDB,
			(byte) 0xDA, (byte) 0x1A, (byte) 0x1E, (byte) 0xDE, (byte) 0xDF,
			(byte) 0x1F, (byte) 0xDD, (byte) 0x1D, (byte) 0x1C, (byte) 0xDC,
			(byte) 0x14, (byte) 0xD4, (byte) 0xD5, (byte) 0x15, (byte) 0xD7,
			(byte) 0x17, (byte) 0x16, (byte) 0xD6, (byte) 0xD2, (byte) 0x12,
			(byte) 0x13, (byte) 0xD3, (byte) 0x11, (byte) 0xD1, (byte) 0xD0,
			(byte) 0x10, (byte) 0xF0, (byte) 0x30, (byte) 0x31, (byte) 0xF1,
			(byte) 0x33, (byte) 0xF3, (byte) 0xF2, (byte) 0x32, (byte) 0x36,
			(byte) 0xF6, (byte) 0xF7, (byte) 0x37, (byte) 0xF5, (byte) 0x35,
			(byte) 0x34, (byte) 0xF4, (byte) 0x3C, (byte) 0xFC, (byte) 0xFD,
			(byte) 0x3D, (byte) 0xFF, (byte) 0x3F, (byte) 0x3E, (byte) 0xFE,
			(byte) 0xFA, (byte) 0x3A, (byte) 0x3B, (byte) 0xFB, (byte) 0x39,
			(byte) 0xF9, (byte) 0xF8, (byte) 0x38, (byte) 0x28, (byte) 0xE8,
			(byte) 0xE9, (byte) 0x29, (byte) 0xEB, (byte) 0x2B, (byte) 0x2A,
			(byte) 0xEA, (byte) 0xEE, (byte) 0x2E, (byte) 0x2F, (byte) 0xEF,
			(byte) 0x2D, (byte) 0xED, (byte) 0xEC, (byte) 0x2C, (byte) 0xE4,
			(byte) 0x24, (byte) 0x25, (byte) 0xE5, (byte) 0x27, (byte) 0xE7,
			(byte) 0xE6, (byte) 0x26, (byte) 0x22, (byte) 0xE2, (byte) 0xE3,
			(byte) 0x23, (byte) 0xE1, (byte) 0x21, (byte) 0x20, (byte) 0xE0,
			(byte) 0xA0, (byte) 0x60, (byte) 0x61, (byte) 0xA1, (byte) 0x63,
			(byte) 0xA3, (byte) 0xA2, (byte) 0x62, (byte) 0x66, (byte) 0xA6,
			(byte) 0xA7, (byte) 0x67, (byte) 0xA5, (byte) 0x65, (byte) 0x64,
			(byte) 0xA4, (byte) 0x6C, (byte) 0xAC, (byte) 0xAD, (byte) 0x6D,
			(byte) 0xAF, (byte) 0x6F, (byte) 0x6E, (byte) 0xAE, (byte) 0xAA,
			(byte) 0x6A, (byte) 0x6B, (byte) 0xAB, (byte) 0x69, (byte) 0xA9,
			(byte) 0xA8, (byte) 0x68, (byte) 0x78, (byte) 0xB8, (byte) 0xB9,
			(byte) 0x79, (byte) 0xBB, (byte) 0x7B, (byte) 0x7A, (byte) 0xBA,
			(byte) 0xBE, (byte) 0x7E, (byte) 0x7F, (byte) 0xBF, (byte) 0x7D,
			(byte) 0xBD, (byte) 0xBC, (byte) 0x7C, (byte) 0xB4, (byte) 0x74,
			(byte) 0x75, (byte) 0xB5, (byte) 0x77, (byte) 0xB7, (byte) 0xB6,
			(byte) 0x76, (byte) 0x72, (byte) 0xB2, (byte) 0xB3, (byte) 0x73,
			(byte) 0xB1, (byte) 0x71, (byte) 0x70, (byte) 0xB0, (byte) 0x50,
			(byte) 0x90, (byte) 0x91, (byte) 0x51, (byte) 0x93, (byte) 0x53,
			(byte) 0x52, (byte) 0x92, (byte) 0x96, (byte) 0x56, (byte) 0x57,
			(byte) 0x97, (byte) 0x55, (byte) 0x95, (byte) 0x94, (byte) 0x54,
			(byte) 0x9C, (byte) 0x5C, (byte) 0x5D, (byte) 0x9D, (byte) 0x5F,
			(byte) 0x9F, (byte) 0x9E, (byte) 0x5E, (byte) 0x5A, (byte) 0x9A,
			(byte) 0x9B, (byte) 0x5B, (byte) 0x99, (byte) 0x59, (byte) 0x58,
			(byte) 0x98, (byte) 0x88, (byte) 0x48, (byte) 0x49, (byte) 0x89,
			(byte) 0x4B, (byte) 0x8B, (byte) 0x8A, (byte) 0x4A, (byte) 0x4E,
			(byte) 0x8E, (byte) 0x8F, (byte) 0x4F, (byte) 0x8D, (byte) 0x4D,
			(byte) 0x4C, (byte) 0x8C, (byte) 0x44, (byte) 0x84, (byte) 0x85,
			(byte) 0x45, (byte) 0x87, (byte) 0x47, (byte) 0x46, (byte) 0x86,
			(byte) 0x82, (byte) 0x42, (byte) 0x43, (byte) 0x83, (byte) 0x41,
			(byte) 0x81, (byte) 0x80, (byte) 0x40 };

	public int value;

	public CRC16M() {
		value = 0;

	}

	public void update(byte[] puchMsg, int usDataLen) {
		int uIndex;
		for (int i = 0; i < usDataLen; i++) {
			uIndex = (uchCRCHi ^ puchMsg[i]) & 0xff;

			uchCRCHi = (byte) (uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex]);
			uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];
		}
		value = ((((int) uchCRCHi) << 8 | (((int) uchCRCLo) & 0xff))) & 0xffff;

		return;
	}

	public void reset() {
		value = 0;
		uchCRCHi = (byte) 0xff;
		uchCRCLo = (byte) 0xff;
	}

	public int getValue() {
		return value;
	}

	private static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
		byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src0 }))
				.byteValue();
		_b0 = (byte) (_b0 << 4);
		byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src1 }))
				.byteValue();
		byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
		return ret;
	}

	private static byte[] HexString2Buf(String src) {
		int len = src.length();
		byte[] ret = new byte[len / 2+2];
		byte[] tmp = src.getBytes();
		for (int i = 0; i < len; i += 2) {
			ret[i / 2] = uniteBytes(tmp[i], tmp[i + 1]);
		}
		return ret;
	}

	public static byte[] getSendBuf(String toSend){
		byte[] bb = HexString2Buf(toSend);
		CRC16M crc16 = new CRC16M();
		crc16.update(bb, bb.length-2);
		int ri = crc16.getValue();
		bb[bb.length-1]=(byte) (0xff & ri);
		bb[bb.length-2]=(byte) ((0xff00 & ri) >> 8);
		return bb;
	}
	public static boolean checkBuf(byte[] bb){
		CRC16M crc16 = new CRC16M();
		crc16.update(bb, bb.length-2);
		int ri = crc16.getValue();
		if(bb[bb.length-1]==(byte)(ri&0xff) 
				&& bb[bb.length-2]==(byte) ((0xff00 & ri) >> 8))
			return true;
		return false;
	}

}
複製代碼

import java.io.*;
import java.nio.ByteBuffer;

/**
 * Created by Bolex on 2018/6/17.
 */
public class AirCondMain {

    public static void main(String[] args) {
        String sn="1234567890123";
        AirCondBaseStructure powerOpen =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.POWER, new byte[]{0x01});
        System.out.println("空調打開報文："+hex2Str(powerOpen.toBytes()));

        AirCondBaseStructure powerCloce =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.POWER, new byte[]{(byte)0x00});
        System.out.println("空調關閉報文："+hex2Str(powerCloce.toBytes()));

        AirCondBaseStructure modeAuto =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.MODE, new byte[]{(byte)0x03});
        System.out.println("空調自動報文："+hex2Str(modeAuto.toBytes()));

        AirCondBaseStructure modeDeh =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.MODE, new byte[]{(byte)0x05});
        System.out.println("空調除溼報文："+hex2Str(modeDeh.toBytes()));


        AirCondBaseStructure temperature =new AirCondBaseStructure(sn, AirCondBaseStructure.CodeEnum.TEMPERATURE,  new byte[]{(byte)0x00, (byte) 0x19});
        System.out.println("空調25度報文："+hex2Str(temperature.toBytes()));
    }

     static String hex2Str(byte[] raw){
        String HEXES = "0123456789ABCDEF";
        if ( raw == null ) {
            return null;
        }
        final StringBuilder hex = new StringBuilder( 2 * raw.length );
        for ( final byte b : raw ) {
            hex.append("0x");
            hex.append(HEXES.charAt((b & 0xF0) >> 4))
                    .append(HEXES.charAt((b & 0x0F)));
            hex.append(" ");
        }
        return hex.toString();
    }




}


複製代碼

解析報文

解析報文的過程就是把字節數組再反過來轉換成對象，也叫反序列化。

這裏因爲是文章演示（偷懶），就不像前面組裝報文的時候再作封裝了。

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;

/** * Created by Bolex on 2018/6/17. */
public class AirCondAnalyzeMain {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        byte[] powerOpenBytes = hexStringToBytes("00000011313233343536373839303132332101579D");
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(powerOpenBytes);
        DataInputStream dis = new DataInputStream(byteArrayInputStream);
        int len = dis.readInt(); //報長
        byte[] sn = new byte[13]; //序列號
        byte[] code = new byte[1]; //功能碼
        byte[] crc = new byte[2]; //校驗
        byte[] data = new byte[len - sn.length - code.length - crc.length];
        dis.read(sn);
        dis.read(code);
        dis.read(data);
        dis.read(crc);
        System.out.println("報文長度：" + len);
        System.out.println("sn：" + new String(sn));
        System.out.println("功能碼：" + hex2Str(code));
        System.out.println("數據：" + hex2Str(data));
        System.out.println("校驗：" + hex2Str(crc));
         dis.close();
    }

    private static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
        if (hexString == null || hexString.equals("")) {
            return null;
        }
        hexString = hexString.toUpperCase();
        int length = hexString.length() / 2;
        char[] hexChars = hexString.toCharArray();
        byte[] d = new byte[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            int pos = i * 2;
            d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
        }
        return d;
    }

    /** * Convert char to byte * * @param c char * @return byte */
    private static byte charToByte(char c) {
        return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
    }

    private static String hex2Str(byte[] raw) {
        String HEXES = "0123456789ABCDEF";
        if (raw == null) {
            return null;
        }
        final StringBuilder hex = new StringBuilder(2 * raw.length);
        for (final byte b : raw) {
            hex.append("0x");
            hex.append(HEXES.charAt((b & 0xF0) >> 4))
                    .append(HEXES.charAt((b & 0x0F)));
            hex.append(" ");
        }
        return hex.toString();
    }


}

複製代碼

咱們看到到main方法。主要就是解析一組電源打開的報文。其實沒有什麼東西，就是利用DataInputStream來讀取。只是長度是變更的，因此咱們須要先讀出長度，而後根據長度再向後讀出其它字段。

而後控制檯就會輸出

報文長度：17
sn：1234567890123
功能碼：0x21 
數據：0x01 
校驗：0x57 0x9D 

複製代碼

實際的業務狀況會比這個複雜,因此最好作一些抽象和封裝。不要像我文章裏寫的流水式編程。由於若是不封裝後面維護會看起來很痛苦。還會有大量重複代碼。不該該對每一組報文都重複的手寫一次解析的過程。

總結

組裝和解析字節報文實際上是一項很是基礎的能力。在java中已經有比較方便的DataInput類型套接字方便解析了。咱們平時調試和開發的過程當中儘可能作到log日誌，見行知意，並最好把hex格式轉換成字符串來查看。通常出先兩頭碰協議的時候容易引起bug。

再一個可能會有小夥伴疑惑爲何不直接用json來作透傳。這個問題很早以前就討論過，要儘可能避免透傳內容太大。用字節位來作字段會增長傳播的效率和穩定性。學習本篇的內容後，其實還能夠嘗試去用字節的方式讀取MP三、jpg、apk等文件中的頭信息。也是一個好練手的辦法。

相關標籤/搜索

每日一句

每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。

Android與物聯網設備通訊 - 字節報文組裝與解析

章節

目錄

組裝報文

解析報文

總結