网络服务器有很多种类型，它们的功能也十分丰富。通常承担网络服务器工作的设备都是运算能力比较强大的电脑。我们的ESP866-NodeMCU虽然也能实现网络服务器的一些功能，但是毕竟它的运算能力是无法与那些昂贵的服务器电脑相媲美的，因此ESP8266-NodeMCU只能实现一些基本的网络服务功能。不过这些基本的网络服务功能已经足够我们开发物联网项目了。在接下来的几节教程里，我们将一起来学习如何让ESP8266-NodeMCU来实现网络服务功能。
网络服务是一个很宽泛的概念，我们在这里即将给您介绍的是网络服务中的网页服务功能。所谓网页服务就是专门用于网页浏览的服务。这个操作我相信所有看到这篇教程的朋友们都使用过，因为您现在正阅读的这篇教程就是通过网页服务传输到您面前的。
为了便于理解，我们一起回忆一下您在打开这篇教程曾经历了什么过程。首先，要想访问太极创客网站就要在浏览器地址栏输入太极创客的网站地址: www.taichi-maker.com。当您输入完地址并按下回车以后，浏览器会通过DNS服务查到太极创客网站服务器的IP地址。假设我们太极创客服务器地址为12.34.56.78。接下来浏览器就会向IP地址12.34.56.78的服务器发送http请求。当网站服务器收到了请求后，会把被请求的网页信息传输给浏览器，然后浏览器就会把收到的网页信息转换成网页显示在浏览器中。
为了能够应付来自全世界的创客朋友们大量访问，太极创客的网站服务器是一台运算能力很强的计算机。假如这个网站只有您自己访问，那么ESP8266-NodeMCU就足够了。下面这个示例程序可以让ESP8266-NodeMCU实现最基本的网页服务功能。请先将这段示例程序复制并且上传NodeMCU。
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是 'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80）
void setup(void){
Serial.begin(115200); // 启动串口通讯
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); //设置内置LED引脚为输出模式以便控制LED
wifiMulti.addAP("72B319", "xiao760914aa"); // 将需要连接的一系列WiFi ID和密码输入这里
// wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); // ESP8266-NodeMCU再启动后会扫描当前网络
// wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); // 环境查找是否有这里列出的WiFi ID。如果有
Serial.println("Connecting ..."); // 则尝试使用此处存储的密码进行连接。
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
digitalWrite(LED_BUILTIN,!digitalRead(LED_BUILTIN));
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
// WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息
Serial.println('\n');
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(WiFi.SSID()); // 通过串口监视器输出连接的WiFi名称
Serial.print("IP address:\t");
Serial.println(WiFi.localIP()); // 通过串口监视器输出ESP8266-NodeMCU的IP
esp8266_server.begin(); // 启动网站服务
esp8266_server.on("/", HTTP_GET, handleRoot); // 设置服务器根目录即'/'的函数'handleRoot'
esp8266_server.on("/LED", HTTP_POST, handleLED); // 设置处理LED控制请求的函数'handleLED'
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound); // 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动
}
void loop(void){
esp8266_server.handleClient(); // 检查http服务器访问
}
/*设置服务器根目录即'/'的函数'handleRoot'
该函数的作用是每当有客户端访问NodeMCU服务器根目录时，
NodeMCU都会向访问设备发送 HTTP 状态 200 (Ok) 这是send函数的第一个参数。
同时NodeMCU还会向浏览器发送HTML代码，以下示例中send函数中第三个参数，
也就是双引号中的内容就是NodeMCU发送的HTML代码。该代码可在网页中产生LED控制按钮。
当用户按下按钮时，浏览器将会向NodeMCU的/LED页面发送HTTP请求，请求方式为POST。
NodeMCU接收到此请求后将会执行handleLED函数内容*/
void handleRoot() {
esp8266_server.send(200, "text/html", "<form action="/LED" method="POST"><input type="submit" value="Toggle LED"></form>");
}
//处理LED控制请求的函数'handleLED'
void handleLED() {
digitalWrite(LED_BUILTIN,!digitalRead(LED_BUILTIN));// 改变LED的点亮或者熄灭状态
esp8266_server.sendHeader("Location","/"); // 跳转回页面根目录
esp8266_server.send(303); // 发送Http相应代码303 跳转
}
// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
void handleNotFound(){
esp8266_server.send(404, "text/plain", "404: Not found"); // 发送 HTTP 状态 404 (未找到页面) 并向浏览器发送文字 "404: Not found"
}
当您把这段示例程序上传给NodeMCU以后，请启动NodeMCU并且确保它已经成功连接WiFi。接下来请打开浏览器，并且在地址栏中输入NodeMCU的IP地址并按下回车。假如将在浏览器中看到“Hello from ESP8266”(如下所示），那么恭喜您已经成功的让NodeMCU实现了网络服务功能，因为您所看到的这条文字信息正是来自于NodeMCU。换句话说，NodeMCU为您建立了一个超级迷你的小网站。这个网站只有一个网页。这个网页只有一行文字“Hello from ESP8266”。
NodeMCU建立的Hello from ESP8266网页
接下来，请您回过头看一下我们刚上传给NodeMCU的程序内容。在后续的教程内容里，我将着重讲解该程序中几段关键性语句。对于其它程序内容，我已尽量在程序的注释部分加入了丰富的解释信息。这些内容在本教程之前的课程中已经进行了详细讲解，因此就不在这里赘述了。
esp8266_server.begin();
esp8266_server.on("/", handleRoot);
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound);
程序第一句esp8266_server.begin()使用了ESP8266WebServer库中的begin函数。这个函数的作用是让ESP8266-NodeMCU来启动网络服务功能。该函数无需任何参数。
接下来的的语句esp8266_server.on("/", handleRoot)相对复杂一些。这条语句调用了ESP8266WebServer库中的on函数，该函数的作用是指挥NodeMCU来如何处理浏览器的http请求。我们看到on函数一共有两个参数，第一个参数是字符串”/”，第二个参数是一个函数的名称handleRoot。这个handleRoot函数的具体内容，我后面会给您做详细讲解。现在请您留意on函数有两个参数，一个是字符串”/”，另一个是函数名handleRoot。
下面我来给您仔细解释一下参数”/”的作用。我们知道一个网站有很多页面。为了加以区分，这些页面都有各自的名称。对于刚刚您在浏览器看到的“Hello from ESP8266”这个页面是NodeMCU服务器中的网站首页。这个网站首页的名称正是”/”。目前的ESP8266-NodeMCU服务器中只有一页，因此我们还无法了解如果想要调用其他页面该如何操作。不过请别担心，这个操作我们会在下一个示例程序中为您讲解。
好了，现在请将您的思绪拉回到我们的NodeMCU程序中来。接下来我们来看on函数的第二个参数。这个参数是handleRoot函数的名字。handlRoot函数的主要作用是告诉NodeMCU该如何生成和发送网站首页给浏览器。不过关于这个handleRoot函数的具体内容，我会在接下来的教程中给您做详细讲解。现在我们需要把关注点集中在on函数上。
最后我们再来完整的看一下这条语句esp8266_server.on("/", handleRoot)。它的作用就是告诉NodeMCU，当有浏览器请求网站首页时，请执行handlRoot函数来生成网站首页内容然后发送给浏览器。
讲到这里不知道您会不会感到好奇。我们只是在浏览器地址栏输入了NodeMCU的IP地址，然后就按下了回车。浏览器怎么会知道我们需要的是网站的首页呢。这是浏览器约定俗成的一种操作方法。当我们在地址栏只输入IP地址而没有任何附加地址信息，浏览器就会知道我们是要获取一个网站的首页信息。
结束了on函数的讲解，我们来继续往下看。下面一条语句esp8266_server.onNotFound(handleNotFound)使用了onNotFound函数。它的作用是指挥NodeMCU在收到无法满足的http请求时应该如何处理。目前Hello from ESP8266网站只有一个页面。假如有人想要浏览网站的其它页面，NodeMCU是无法满足这一请求的。这时候我们可以让NodeMCU答复一个“错误提示”页面给提出请求的浏览器。onNotFound函数就是用来告诉NodeMCU如果出现无法满足的http请求时该如何进行处理。``onNotFound函数有一个参数，这个参数的内容是函数handleNotFound的名字。
到这里您可能有点晕了。没关系，请让我来给您梳理一下。
假设现在我们通过浏览器向NodeMCU服务器请求一个名叫“LED”的页面。由于NodeMCU的程序里没有“LED”页面信息，因此需要给浏览器答复一个“错误提示”页面。onNotFound的作用就是告诉NodeMCU在遇到这种无法满足的http请求时，应该执行handleNotFound函数来生成并发送“错误提示”页面给浏览器。
为了验证这一功能，我们来做一个实验。请在浏览器中输入NodMCU的IP地址然后加一个“/LED”再回车。比如下图所示，我的NodeMCU的IP地址是192.168.0.109，那么当我在浏览器栏中输入192.168.0.109/LED然后回车，就会看到浏览器显示出文字404: Not found。
我们在项目制作中可能会需要实时掌握NodeMCU开发板的引脚状态。在本节课程中 ，我们来一起学习如何通过NodeMCU建立基本网站。该网站的页面会实时显示NodeMCU的引脚状态。
为了便于学习，本节课中我们将使用D3引脚作为演示。选择D3引脚是因为它已经与开发板上的FLASH按键开关连接好了。
我们可以通过NodeMCU开发板上的FLASH按键控制D3引脚的电平。当我们没有按下该按键时，D3引脚将会保持高电平状态。当按下该按键后，D3引脚会变为低电平。
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
#define buttonPin D3 // 按钮引脚D3
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80）
bool pinState; // 存储引脚状态用变量
void setup(){
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // 将按键引脚设置为输入上拉模式
wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_1", "your_password_for_AP_1"); // 将需要连接的一系列WiFi ID和密码输入这里
wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_2", "your_password_for_AP_2"); // ESP8266-NodeMCU再启动后会扫描当前网络
wifiMulti.addAP("ssid_from_AP_3", "your_password_for_AP_3"); // 环境查找是否有这里列出的WiFi ID。如果有
Serial.println("Connecting ..."); // 则尝试使用此处存储的密码进行连接。
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
// WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息
Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后
Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。
Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称
Serial.print("IP address:\t"); // 以及
Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址
esp8266_server.begin(); // 启动网站服务
esp8266_server.on("/", handleRoot); // 设置服务器根目录即'/'的函数'handleRoot'
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound);// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动
}
void loop(){
esp8266_server.handleClient(); // 处理http服务器访问
pinState = digitalRead(buttonPin); // 获取引脚状态
}
/* 以下函数处理网站首页的访问请求。此函数为本示例程序重点1
详细讲解请参见太极创客网站《零基础入门学用物联网》
第3章-第2节“通过网络服务将开发板引脚状态显示在网页中”的说明讲解。*/
void handleRoot() {
String displayPinState; // 存储按键状态的字符串变量
if(pinState == HIGH){ // 当按键引脚D3为高电平
displayPinState = "Button State: HIGH"; // 字符串赋值高电平信息
} else { // 当按键引脚D3为低电平
displayPinState = "Button State: LOW"; // 字符串赋值低电平信息
}
esp8266_server.send(200, "text/plain", displayPinState);
// 向浏览器发送按键状态信息
}
// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
void handleNotFound(){ // 当浏览器请求的网络资源无法在服务器找到时，
esp8266_server.send(404, "text/plain", "404: Not found"); // NodeMCU将调用此函数。
}
在以上程序的loop函数中，pinState = digitalRead(buttonPin); 语句将不断检查NodeMCU开发板D3引脚状态，也就是检查该引脚所连接的按键是否被按下。该状态将会存储与布尔变量pinState中。
变量pinState将会用于本程序的重点1，也就是handleRoot() 函数里。在handleRoot函数里，我们利用逻辑判断语句来对displayPinState 进行赋值。如果按键没有被按下，pinState为HIGH，这时候程序将会执行displayPinState = "Button State: HIGH";也就是为displayPinState的赋值为“Button State: HIGH”。这句话的意思是“按键引脚状态为高电平”。反之，当我们按下按键后，程序将会执行displayPinState = "Button State: LOW";也就是为displayPinState的赋值为“Button State: LOW”。
在handleRoot函数的结尾处， esp8266_server.send(200, "text/plain", displayPinState); 这条语句将会把displayPinState所存储的信息发送给浏览器。于是我们在没有按下按键时，将会得到以下页面信息。
而当我们按下NodeMCU的Flash按键后，并且刷新页面后，会得到以下信息
我们需要刷新网页页面才能将按键的最新状态显示在网页中。为了实现页面的自动刷新
#include <ESP8266WiFi.h> // 本程序使用 ESP8266WiFi库
#include <ESP8266WiFiMulti.h> // ESP8266WiFiMulti库
#include <ESP8266WebServer.h> // ESP8266WebServer库
#define buttonPin D3 // 按钮引脚D3
ESP8266WiFiMulti wifiMulti; // 建立ESP8266WiFiMulti对象,对象名称是'wifiMulti'
ESP8266WebServer esp8266_server(80);// 建立网络服务器对象，该对象用于响应HTTP请求。监听端口（80）
bool pinState; // 存储引脚状态用变量
void setup(){
Serial.begin(9600); // 启动串口通讯
delay(10);
Serial.println("");
pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // 将按键引脚设置为输入上拉模式
wifiMulti.addAP("72B319", "xiao760914aa");
Serial.println("Connecting ..."); // 则尝试使用此处存储的密码进行连接。
// 另外这里只存储了3个WiFi信息，您可以存储更多
// 的WiFi信息在此处。
int i = 0;
while (wifiMulti.run() != WL_CONNECTED) { // 此处的wifiMulti.run()是重点。通过wifiMulti.run()，NodeMCU将会在当前
delay(1000); // 环境中搜索addAP函数所存储的WiFi。如果搜到多个存储的WiFi那么NodeMCU
Serial.print(i++); Serial.print(' '); // 将会连接信号最强的那一个WiFi信号。
} // 一旦连接WiFI成功，wifiMulti.run()将会返回“WL_CONNECTED”。这也是
// 此处while循环判断是否跳出循环的条件。
// WiFi连接成功后将通过串口监视器输出连接成功信息
Serial.println('\n'); // WiFi连接成功后
Serial.print("Connected to "); // NodeMCU将通过串口监视器输出。
Serial.println(WiFi.SSID()); // 连接的WiFI名称
Serial.print("IP address:\t"); // 以及
Serial.println(WiFi.localIP()); // NodeMCU的IP地址
esp8266_server.begin();
esp8266_server.on("/", handleRoot);
esp8266_server.onNotFound(handleNotFound);
Serial.println("HTTP esp8266_server started");// 告知用户ESP8266网络服务功能已经启动
}
void loop(){
esp8266_server.handleClient(); // 处理http服务器访问
pinState = digitalRead(buttonPin); // 获取引脚状态
}
/* 以下函数处理网站首页的访问请求。此函数为本示例程序重点1
详细讲解请参见太极创客网站《零基础入门学用物联网》
第3章-第2节“通过网络服务将开发板引脚状态显示在网页中”的说明讲解。*/
void handleRoot() { //处理网站目录“/”的访问请求
esp8266_server.send(200, "text/html", sendHTML(pinState));
}
/*
建立用于发送给客户端浏览器的HTML代码。此代码将会每隔5秒刷新页面。
通过页面刷新，引脚的最新状态也会显示于页面中
*/
String sendHTML(bool buttonState){
String htmlCode = "<!DOCTYPE html> <html>\n";
htmlCode +="<head><meta http-equiv='refresh' content='5'/>\n";
htmlCode +="<title>ESP8266 Butoon State</title>\n";
htmlCode +="<style>html { font-family: Helvetica; display: inline-block; margin: 0px auto; text-align: center;}\n";
htmlCode +="body{margin-top: 50px;} h1 {color: #444444;margin: 50px auto 30px;} h3 {color: #444444;margin-bottom: 50px;}\n";
htmlCode +="</style>\n";
htmlCode +="</head>\n";
htmlCode +="<body>\n";
htmlCode +="<h1>ESP8266 BUTTON STATE</h1>\n";
if(buttonState)
{htmlCode +="<p>Button Status: HIGH</p>\n";}
else
{htmlCode +="<p>Button Status: LOW</p>\n";}
htmlCode +="</body>\n";
htmlCode +="</html>\n";
return htmlCode;
}
// 设置处理404情况的函数'handleNotFound'
void handleNotFound(){ // 当浏览器请求的网络资源无法在服务器找到时，
esp8266_server.send(404, "text/plain", "404: Not found"); // NodeMCU将调用此函数。
}
handleRoot函数中，esp8266_server.send(200, "text/html", sendHTML(pinState))语句的的3个参数 sendHTML(pinState)调用了sendHTML函数。该函数的作用是建立一个可以定时刷新的HTML网页代码。通过定时刷新网页，开发板的引脚状态将会不断地在页面中进行更新。
此HTML网页代码是由sendHTML函数产生的。该函数建立了一个字符串变量，该字符串变量所存储的信息正是网页HTML代码。值得注意的是，该HTML代码会不断地检查变量pinState状态，并且根据pinState的状态改变HTML代码的信息，从而实现在网页上显示引脚状态。
此HTML代码中真正实现定时刷新网页功能的语句是代码中的第79行语句。这条语句是告诉网页需要定时刷新，刷新频率5秒钟，即每5秒钟刷新一次页面。您可以通过改变此行语句中的数值5来调整页面刷新频率。
每一次页面刷新，浏览器都会向NodeMCU发送HTTP请求。NodeMCU在收到浏览器请求后，将会把最新的HTML代码信息返回给浏览器。浏览器收到最新的HTML代码后将会在页面中显示引脚的状态。 以下是没有按下按键时的页面显示信息。
