＊Android＊【HTTP通信_2】FlaskとHTTP通信をする（WebAPIを叩く［GET, POST］）

# はじめに
[前回の記事](https://qiita.com/f-paico/items/f03f48d3ecacba7dcc13)では，httpbinをWebAPIとして使用し，HttpURLConnectionの使い方について解説しました．今回は，FlaskをWebAPIとして使用し，AndroidとFlask間でHTTP通信（GET/POST）を行ってみます．HttpURLConnectionやcurlコマンドの詳しい解説は，[前回の記事](https://qiita.com/f-paico/items/f03f48d3ecacba7dcc13)を参考にしてください．


# 前提
＊Android Studio 4.0.1
＊targetSdkVersion 28
＊Google Nexus 5x

curlコマンド, Python
＊Ubuntu 20.04 LTS (WSL 2)
＊Python 3.7.3

# GETメソッド
GETメソッドを使ったHTTP通信は簡単に実現できます．Android側は[前回の記事](https://qiita.com/f-paico/items/f03f48d3ecacba7dcc13)を参考にしてください．最後に示すサンプルコードにはAndroid側のコードも記述します．ここではFlask側に関して記述します．

```python:app.py
from flask import Flask, jsonify

app = Flask(__name__)

@app.route('/api/get', methods=['GET'])
def get():
    # GETリクエストに対するレスポンスを作成
    response = {'result': 'success', 'status': 200}
    # JSONオブジェクトとして返す
    return jsonify(response)
```
curlコマンドを使ってリクエストを送ってみます．

```bash
curl http://127.0.0.1:5000/api/get
```
以下のようなレスポンスが出力されるはずです．

```bash
{
  "result": "success",
  "status": 200
}
```

# POSTメソッド
POSTメソッドを使ったHTTP通信について説明します．

## flaskでJSON形式のデータを読み込む
JSON形式のデータを読み込む方法としては3つあります．今回は，POSTリクエストで受け取ったデータを読み込むことになります．

```python:app.py
from flask import Flask, request, jsonify
import json

app = Flask(__name__)

@app.route('/api/post', methods=['POST'])
def post():
    # 方法1
    # POSTで受け取ったデータをrequest.dataを取り出すとbytes型であることがわかる
    print(type(request.data))
    # 出力してもbytes型であることがわかる
    print(request.data)
    # bytes型なので文字列に直すためにdecodeする
    print(request.data.decode('utf-8'))
    # JSON形式で書かれている文字列をloadsメソッドによってディクショナリ型に変換できる
    data = json.loads(request.data.decode('utf-8'))
    print(data)
    
    # 方法2
    # loadsメソッドでは，文字列以外にbytes型，bytearray型を入れることができる
    data = json.loads(request.data)
    print(data)
    
    # 方法3
    # request.jsonメソッドを使うことで，POSTで受け取ったデータをディクショナリ型として扱うことができる
    # この書き方が1番早いので推奨する
    print(request.json)
    
    # 方法3を採用し，戻り値としてJSONオブジェクトを返す
    data = request.json
    return jsonify(data)
    
    
if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', debug=True)
```


app.pyを実行して，試しにcurlを使ってPOSTリクエストを送ってみる．新しいターミナルを開き，以下のコマンドを実行する．bodyは，JSON形式で文字列を記述する．

```bash
curl -X POST -H 'Content-Type:application/json' -d `{"name": "foge", "value": "fogefoge"}` http://127.0.0.1:5000/api/post
```
curlコマンドを実行すると，app.pyを実行したターミナルに以下のように出力される．下3行の出力が同じであることが確認できる．

```
<class 'bytes'>
b'{"name": "foge", "value": "fogefoge"}'
{"name": "foge", "value": "fogefoge"}
{'name': 'foge', 'value': 'fogefoge'}
{'name': 'foge', 'value': 'fogefoge'}
{'name': 'foge', 'value': 'fogefoge'}
```

## AndroidでのJsonのフォーマット
Androidから送信したJSON形式で書かれた文字列のデータをPythonで読み込むには，Androidの方でJSONの形式に則ってボディを記述する必要がある．具体的には以下のようにする．

```java
String postData = "{\"name\": \"foge\", \"value\": \"fogefoge\"}";
```
このように，文字列の中に二重引用符を記述する必要があるためエスケープシーケンスを使って記述する．また，文字列の中に変数のデータを埋め込みたい場合は以下のように記述する．

```java
String name = "foge";
int value = 100;

String postData = String.format("{\"name\": \"%s\", \"value\": %d}", name, value);
```
しかし，このように記述するのは非常に面倒なため，一般的には以下のように記述する．

```java
// 連想配列を作成する
HashMap<String, Object> jsonMap = new HashMap<>();
jsonMap.put("name", "foge");
jsonMap.put("value", 100);
// 連想配列をJSONObjectに変換
JSONObject responseJsonObject = new JSONObject(jsonMap);
// JSONObjectを文字列に変換
String postData = responseJsonObject.toString();
```


# サンプルコード
では，以下にサンプルコードを示す．

```python:app.py
from flask import Flask, request, jsonify

app = Flask(__name__)
# jsonifyの結果に日本語が含まれる場合，以下の1行を記述することで文字化けを回避できる
app.config['JSON_AS_ASCII'] = False


@app.route('/api/get', methods=['GET'])
def get():
    response = {"result": "success", "status": 200}
    return jsonify(response)
    

@app.route('/api/post', methods=['POST'])
def post():
    data = request.json
    name = data['name']
    value = data['value']
    array = data['array']
    print(f'data: {data}')
    print(f'data["name"]: {name}')
    print(f'data["value"]: {value}')
    print(f'data["array"]: {array}')
    print(f'data["array[0]"]: {array[0]}')
    print(f'data["array[1]"]: {array[1]}')
    print(f'data["array[2]"]: {array[2]}')
    return jsonify(data)
    
    
if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', debug=True)

```

Androidのサンプルコードを記述する前にcurlで一度HTTP通信ができるかどうか確認を行ってください．

```bash
curl http://127.0.0.1:5000/api/get
```

```bash
curl -X POST -H 'Content-Type:application/json' -d '{"name": "foge", "value": 100, "array":["おはよう", "こんにちは", "こんばんは"]}' http://127.0.0.1:5000/api/post
```

以下にAndroidのサンプルコードを示します．

```xml:AndroidManifest.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.samplehttpconnection">
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">
        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>

</manifest>
```

```xml:activity_main.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/textView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:gravity="center"
        android:text=""
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/button2" />

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:text="GET"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <TextView
        android:id="@+id/textView2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="100dp"
        android:gravity="center"
        android:text=""
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/textView" />

    <Button
        android:id="@+id/button2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="50dp"
        android:text="POST"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/button" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
```

```java:MainActivity.java
package com.example.samplehttpconnection;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Locale;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Handler handler = new Handler();
    private Button button;
    private Button button2;
    private TextView textView;
    private TextView textView2;
    // IPアドレスは各自変更してください．Pythonのプログラムを実行しているPCのIPアドレスを記述
    private String urlGetText = "http://192.168.0.10:5000/api/get";
    private String urlPostText = "http://192.168.0.10:5000/api/post";
    private String getResultText = "";
    private String postResultText = "";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        button = findViewById(R.id.button);
        button2 = findViewById(R.id.button2);
        textView = findViewById(R.id.textView);
        textView2 = findViewById(R.id.textView2);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        String response = "";
                        try {
                            response = getAPI();
                            JSONObject rootJSON = new JSONObject(response);
                            getResultText = rootJSON.toString();
                        } catch (JSONException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        handler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                textView.setText(getResultText);
                            }
                        });
                    }
                });
                thread.start();
            }
        });

        button2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        String response = "";
                        try {
                            response = postAPI();
                            JSONObject rootJSON = new JSONObject(response);
                            postResultText = rootJSON.toString();
                        } catch (JSONException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }

                        handler.post(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                textView2.setText(postResultText);
                            }
                        });
                    }
                });
                thread.start();
            }
        });
    }

    public String getAPI(){
        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream inputStream = null;
        String result = "";
        String str = "";
        try {
            URL url = new URL(urlGetText);
            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            urlConnection.setConnectTimeout(10000);
            urlConnection.setReadTimeout(10000);
            urlConnection.addRequestProperty("User-Agent", "Android");
            urlConnection.addRequestProperty("Accept-Language", Locale.getDefault().toString());
            urlConnection.setRequestMethod("GET");
            urlConnection.setDoInput(true);
            urlConnection.setDoOutput(false);
            urlConnection.connect();
            int statusCode = urlConnection.getResponseCode();
            if (statusCode == 200){
                inputStream = urlConnection.getInputStream();
                BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, "utf-8"));
                result = bufferedReader.readLine();
                while (result != null){
                    str += result;
                    result = bufferedReader.readLine();
                }
                bufferedReader.close();
            }
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return str;
    }

    public String postAPI(){
        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;
        String result = "";
        String str = "";
        try {
            URL url = new URL(urlPostText);
            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            urlConnection.setConnectTimeout(10000);
            urlConnection.setReadTimeout(10000);
            urlConnection.addRequestProperty("User-Agent", "Android");
            urlConnection.addRequestProperty("Accept-Language", Locale.getDefault().toString());
            urlConnection.addRequestProperty("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8");
            urlConnection.setRequestMethod("POST");
            urlConnection.setDoInput(true);
            urlConnection.setDoOutput(true);
            urlConnection.connect();
            outputStream = urlConnection.getOutputStream();

            HashMap<String, Object> jsonMap = new HashMap<>();
            jsonMap.put("name", "foge");
            jsonMap.put("value", 100);
            ArrayList<String> array = new ArrayList<>();
            array.add("おはよう");
            array.add("こんにちは");
            array.add("こんばんは");
            jsonMap.put("array", array);
            JSONObject responseJsonObject = new JSONObject(jsonMap);
            String jsonText = responseJsonObject.toString();
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream, "utf-8"));
            bufferedWriter.write(jsonText);
            bufferedWriter.flush();
            bufferedWriter.close();

            int statusCode = urlConnection.getResponseCode();
            if (statusCode == 200){
                inputStream = urlConnection.getInputStream();
                BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
                result = bufferedReader.readLine();
                while (result != null){
                    str += result;
                    result = bufferedReader.readLine();
                }
                bufferedReader.close();
            }

            urlConnection.disconnect();

        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return str;
    }
}
```
# 参照してもらいたいページ

- [前回の記事](https://qiita.com/f-paico/items/f03f48d3ecacba7dcc13)