Learning Objectives
- 說明一次 HTTP 請求與回應包含哪些部分，以及 200、201、404 這些狀態碼的意思
- 用 urequests.get 取得 JSON 資料並轉成字典，用 urequests.post 上傳感測值
- 用 try/except 與狀態碼處理網路錯誤，用完記得 close()
- 用 socket 在 ESP32 上寫一個簡單的網頁伺服器，依網址路徑控制 LED
和網路服務說同一種語言
上一課 ESP32 連上了 Wi-Fi，但只是「連上」還不夠，還要能和網路上的服務交換資料。 瀏覽器打開網頁、手機 App 查天氣，背後大多是 HTTP：一方送出請求（request），另一方回傳回應（response）。
這一課 ESP32 兩種角色都當一次：
- 用戶端：向天氣服務要資料、把感測值上傳到伺服器（用
urequests） - 伺服器：讓同一個網路裡的手機用瀏覽器開關 LED（用
socket）
HTTP 長什麼樣子
HTTP 是純文字的格式。瀏覽器打開 http://192.168.1.42/led/on 時，送出的請求大致是：
GET /led/on HTTP/1.1 ← 請求行：方法、路徑、版本
Host: 192.168.1.42 ← 標頭（header），一行一個
← 空行：標頭結束
伺服器的回應：
HTTP/1.1 200 OK ← 狀態行：版本、狀態碼、說明
Content-Type: text/html ← 標頭：內容是 HTML
← 空行
<h1>LED: ON</h1> ← 內容（body）
每一行用 \r\n 結束，標頭和內容之間隔一個空行。
| 常見的方法 | 用途 |
|---|---|
| GET | 取得資料（查天氣、打開網頁） |
| POST | 送出資料（上傳感測值、送出表單） |
| 常見的狀態碼 | 意思 |
|---|---|
| 200 OK | 成功 |
| 201 Created | 成功，而且建立了一筆新資料 |
| 404 Not Found | 找不到這個路徑 |
| 500 Internal Server Error | 伺服器自己出錯 |
本課的
api.example.com是虛構的服務。example.com是 RFC 2606 保留給文件與範例用的網域，不屬於任何真實服務， 模擬器裡的回應是事先設定好的。
JSON：網路服務常用的資料格式
網路服務回傳的資料大多是 JSON（JavaScript Object Notation），和 Python 的字典、串列長得幾乎一樣：
{"city": "Taoyuan", "temp": 27.5, "hourly": [{"hour": 15, "temp": 28}, {"hour": 18, "temp": 26}]}
| JSON | Python |
|---|---|
{ } 物件 |
字典 dict |
[ ] 陣列 |
串列 list |
"文字" |
字串 str |
27.5、28 |
浮點數、整數 |
true／false／null |
True／False／None |
MicroPython 用 urequests 模組送 HTTP 請求，回應物件 r 有這些常用的東西：
| 寫法 | 得到 |
|---|---|
r.status_code |
狀態碼，例如 200 |
r.text |
回應內容（字串） |
r.json() |
把 JSON 內容轉成字典或串列 |
r.close() |
關閉連線、釋放記憶體 |
ESP32 的記憶體不多，每次用完都要 close()，不然連續請求幾次之後可能會記憶體不足。
這個模組在 micropython-lib 裡已經改名為
requests，舊名稱urequests保留下來讓舊程式繼續能用。 本課用urequests，網路上的範例兩種寫法都會看到，用法相同。
逐步看：取得天氣資料
先連上 Wi-Fi（上一課的寫法），再送出 GET 請求。電路畫面下方的網路紀錄會出現送出的請求； 注意第 11 行花了一段時間：請求要經過網路送到伺服器，再等回應回來。
逐步看：上傳感測值，處理網路錯誤
upload() 用 POST 把一筆讀值送到伺服器。程式故意先在還沒連網時呼叫一次，看 try/except 怎麼接住錯誤；連網之後再呼叫一次。
換個角色：ESP32 當網頁伺服器
反過來，讓 ESP32 等別人連進來。這要用比較底層的 socket（通訊端），步驟固定是：
| 步驟 | 程式 | 意思 |
|---|---|---|
| 1 | socket.getaddrinfo("0.0.0.0", 80)[0][-1] |
取得「本機所有網路介面、第 80 埠」的位址；80 是 HTTP 預設的連接埠 |
| 2 | s.bind(addr)、s.listen(1) |
綁定位址，開始等待連線 |
| 3 | cl, remote = s.accept() |
停在這裡，直到有瀏覽器連進來，得到這次連線的 cl |
| 4 | cl.recv(1024) |
讀取請求（bytes） |
| 5 | cl.send(...) |
送出狀態行、標頭、空行、內容 |
| 6 | cl.close() |
關閉這次連線，回到第 3 步等下一個 |
MicroPython 官方教學的網頁伺服器範例也是這個結構。請求的第一行是 GET /led/on HTTP/1.1，
用空白切開，索引 1 就是路徑，程式依路徑決定要做什麼。
真的開發板上，你在同一個 Wi-Fi 的手機瀏覽器輸入 ESP32 的 IP 位址（例如 http://192.168.1.42/led/on）就能連進來。
模擬器裡，瀏覽器的請求依電路規格的時間表送來：1 秒開燈、2 秒看首頁、3 秒關燈。
這種伺服器一次只服務一個連線，也沒有任何密碼保護，只適合在自己的區域網路裡做實驗，不要讓它暴露在公開的網際網路上。
逐步看：用網址開關 LED
看程式停在第 20 行 accept()：時間直接跳到下一個請求到達的時刻。每處理完一個請求，網路紀錄會多一筆「回應」。最後一個請求處理完，程式又停在 accept() 等待，直到模擬時間結束。
小測驗：HTTP 與 JSON
伺服器回應的第一行是 HTTP/1.1 404 Not Found，代表什麼？
下面的程式會印出什麼？（r.json() 回傳的就是這樣的字典）
import json
text = '{"city": "Taoyuan", "hourly": [{"hour": 15, "temp": 28}, {"hour": 18, "temp": 26}]}'
data = json.loads(text)
print(data["hourly"][1]["temp"], len(data["hourly"]))
要把感測器讀值送到伺服器存起來，通常用哪一種方法？
小測驗：網頁伺服器
下面的程式會印出什麼？
request = "GET /led/off HTTP/1.1\r\nHost: 192.168.1.42\r\n\r\n"
path = request.split(" ")[1]
print(path, path.startswith("/led"))
網頁伺服器程式執行到 cl, remote = s.accept()，還沒有人連進來，這時程式在做什麼？
回應要寫成 "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n" 再接內容。最後為什麼有兩組 \r\n？
重點整理
- HTTP 是一來一回的文字格式：請求行（方法、路徑）＋標頭＋空行＋內容；回應用狀態碼表示結果（200、201、404…）。
r = urequests.get(網址)、urequests.post(網址, json=字典)；r.status_code、r.text、r.json()，用完r.close()。- 網路操作包在
try/except OSError裡，失敗時程式不會停，可以稍後重試。 - 網頁伺服器：
bind→listen→ 迴圈裡accept（會等待）→recv讀請求 → 依路徑處理 →send回應 →close。 - 這種簡單的伺服器沒有密碼保護，只在自己的區域網路裡實驗。
下一課介紹物聯網常用的 MQTT：不用一直問伺服器，有新訊息時會主動送到。