【IoT最佳实践】设备获取实时天气DEMO代码解读

【摘要】 之前，我们曾为您介绍如何实现设备实时获取天气信息，本文将为您从代码逻辑层面解读该实时天气应用的DEMO。

本文承接【IoT最佳实践】设备获取实时天气信息，为您解读实时天气DEMO的代码逻辑，助您开发自己的实时天气应用。

业务逻辑

在看代码之前，让我们先来了解下这个设备获取实时天气应用的业务逻辑。

1. 首先，应用需要先向物联网平台订阅设备数据变化通知，这样设备上报数据时平台才会将数据推送至应用。

2~3. 然后，设备需要向平台上报一条包含城市码的数据，平台将其推送至应用。

4~5. 应用收到包含城市码的数据后，根据城市码查询查询城市名称，再查询对应城市的天气信息缓存。

6~8. 若查询缓存未命中或者缓存中的天气信息已缓存了一个小时以上，则应用向气象平台查询最新的天气信息并写入缓存。

9~10. 应用将天气信息通过物联网平台下发至设备。

代码实现

接下来让我们看下这个DEMO是如何用JAVA实现这个业务逻辑的。

首先查看作为应用程序入口的Main函数。

public static void main(String[] args) throws Exception {
   //------------调用订阅数据变化接口-------------------
   SubscribeDataChange.subscribe();
   System.out.println("正在搭建消息接收服务器。");
   //------------启动上报数据接收服务器-------------------
   SpringApplication.run(Main.class);
   System.out.println("消息接收服务器搭建完成。");
}

这个Main函数一共做了两件事，一是调用了物联网平台订阅借口订阅了设备数据变化，二是启动了一个消息接受服务器（基于SpringBoot框架）。

订阅设备数据变化时，Main函数调用了SubscribeDataChange类的subscribe方法：

public static void subscribe() throws Exception{
   /**---------------------initialize northApiClient------------------------*/
   NorthApiClient northApiClient = AuthUtil.initApiClient();
   SubscriptionManagement subscriptionManagement = new SubscriptionManagement(northApiClient);
   /**---------------------get accessToken at first------------------------*/
   Authentication authentication = new Authentication(northApiClient);
   AuthOutDTO authOutDTO = authentication.getAuthToken();
   String accessToken = authOutDTO.getAccessToken();
   /**---------------------sub deviceAdded notification------------------------*/
   //note: 10.X.X.X is a LAN IP, not a public IP, so subscription callbackUrl's IP cannot be 10.X.X.X
   String callbackUrl = PropertyUtil.getProperty("subscription_CallbackUrl");//this is a test callbackUrl
   SubscriptionDTO subDTO = subDeviceData(subscriptionManagement, "deviceDataChanged", callbackUrl, accessToken);
}private static SubscriptionDTO subDeviceData(SubscriptionManagement subscriptionManagement, String notifyType, String callbackUrl, String accessToken) {
       SubDeviceDataInDTO sddInDTO = new SubDeviceDataInDTO();
       sddInDTO.setNotifyType(notifyType);
       sddInDTO.setCallbackUrl(callbackUrl);       try {
          SubscriptionDTO subDTO = subscriptionManagement.subDeviceData(sddInDTO, null, accessToken);
          System.out.println("上报数据订阅成功"+subDTO.toString());          return subDTO;
       } catch (NorthApiException e) {
          System.out.println("订阅接口已使用，若是重复订阅请忽略"+e.toString());
      }
      return null;
}

该方法通过华为云设备管理服务的北向应用的SDK完成了物联网平台的接入鉴权和设备数据变化通知的订阅。

Main函数执行完之后，应用处于等待调用的状态，等待平台推送设备数据上来。

当应用收到了平台推送的设备数据后，会调用handleDeviceDataChanged方法，这个方法由设备管理服务北向应用SDK定义，我们需要重写它来实现我们的业务逻辑。

@Overridepublic void handleDeviceDataChanged(NotifyDeviceDataChangedDTO body) {
   String cityCode = body.getService().getData().get("areaCode").asText();
   //------------查询天气-------------------
   Map<String,Object>  apiBody = null;   try {
      apiBody = WeatherUtil.getApiBody(cityCode);
   } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
   } catch (ParseException e) {
      e.printStackTrace();
   }try {
      System.out.println("正在下发命令给设备。");
      //------------调用下发命令接口-------------------
      InvokeDeviceService.invocation(apiBody);
   } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
   }
   System.out.println("命令下发已完成。");
}

在这个方法中，应用首先通过城市码查询天气，然后将查询到的天气通过命令下发的方式的下发给设备。下发命令和订阅一样是通过调用设备管理服务北向应用SDK的接口实现，本文不再展开，让我们展开看下应用通过城市码查询天气的具体流程。

public static Map<String,Object> getApiBody(String cityCode) throws IOException, ParseException {
    Map<String, String> cityCodeName = new HashMap<String, String>();
    cityCodeName.put("755", "深圳");
    cityCodeName.put("20", "广州");
    cityCodeName.put("10", "北京");
    cityCodeName.put("21", "上海");
    String cityName = cityCodeName.get(cityCode);
    System.out.println("接收到设备上报的数据，设备上报的cityCode是"+cityCode+"，对应的城市名是"+cityName+"。");

首先应用根据城市码查询城市名。在这个DEMO中，我们现场构造了一个cityCodeName并写入了几大城市的城市码和城市名的对应关系，但在实际应用中，这个关系表应该是维护在持久化数据库中，此处从数据库中读取即可。

File file=new File("cache/"+cityName+"dateTime"+".txt");
Boolean isWeatherCur = false;if(!file.exists()){
    System.out.println("缓存没有天气数据，正在调用天气查询接口获取天气信息。");
    SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yy/MM/dd HH:mm:ss");
    String str=sdf.format(new Date());
    ReadWrTxt.writeFile(cityName+"dateTime",str);
}else{
    String fileDateTime = ReadWrTxt.readFile(cityName+"dateTime");
    SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yy/MM/dd HH:mm:ss");
    String nowTime=format.format(new Date());
    Date d1 = format.parse(nowTime);
    Date d2 = format.parse(fileDateTime);    long diff = d1.getTime() - d2.getTime();    long diffMinutes = TimeUnit.MILLISECONDS.toMinutes(diff);    if(diffMinutes<=60 && diffMinutes>=0){
        System.out.println("读取缓存天气数据成功。");
        isWeatherCur = true;
    }else {
        System.out.println("天气数据缓存超过一个小时，已过期，正在调用天气查询接口获取天气信息。");
        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yy/MM/dd HH:mm:ss");        String str=sdf.format(new Date());        ReadWrTxt.writeFile(cityName+"dateTime",str);    }}

然后应用判断是否缓存过该城市的天气数据，以及缓存的时候是否已超过一个小时。此处我们采用比较简单做法，缓存是txt文件，文件名直接包括城市名，天气信息和缓存时间各保存一个文件。程序通过判断缓存时间txt文件是否存在判断是否缓存过天气信息，再读取缓存时间文件判断缓存是否超时。在您开发您自己的应用时，建议不要使用txt文件作为缓存，请使用redis之类的缓存数据库。

File weatherFile=new File("cache/"+cityName+"weather"+".txt");
Map<String,Object> apiBodySave = null;if(!weatherFile.exists()||!isWeatherCur){
    //------------调用天气查询接口，这里使用的是华为APIG SDK-------------------
    apiBodySave= Weather.getApiBody(cityName);
    String apiBodyStr = apiBodySave.toString();
    ReadWrTxt.writeFile(cityName+"weather",apiBodyStr);
}
String fileApiBodyStr = ReadWrTxt.readFile(cityName+"weather");
fileApiBodyStr = fileApiBodyStr.replace("{","");
fileApiBodyStr = fileApiBodyStr.replace("}","");
fileApiBodyStr = fileApiBodyStr.replaceAll(" ","");
String[] afterSplit = fileApiBodyStr.split(",");
Map<String, Object> apiBody = new HashMap<String, Object>();for (String ele: afterSplit) {
    String[] keyVal = ele.split("=");
    keyVal[1]=keyVal[1].trim();
    apiBody.put(keyVal[0], keyVal[1]);
}return apiBody;}

若未缓存过该城市的天气信息或者缓存已过期，则通过华为云APIG调用气象平台的天气查询借口，并缓存天气信息。若已缓存过且天气信息未过期，则跳过该步骤，直接读取缓存的天气信息并返回。

至此，设备获取实时天气的业务逻辑已打通，剩下的一些实现细节本文不再讲解，若您感兴趣，可以参考上一篇博客自行下载DEMO研究代码。

作者：华为云专家  我是卤蛋