安卓之必须了解的实时通信(Socket)

Java基础

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2019-10-9

AD:资源代下载服务

Socket:

有服务器和客户端之分,其是对TCP/IP的封装,使用IP地址加端口,确定一个唯一的点。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。值得注意的是用户使用的端口最好大于1024,因为小于1024的大部分端口都是被系统占用的。此章将实现安卓socket客户端编程。

安卓的线程基本机制

一个程序就是一个进程,一个进程里可以有多个线程,每个进程必须有一个主线程。对应安卓一个应用程序就是一个进程,其主线程就是平常所说的安卓主UI线程。安卓实现多线程编程,其有一个重要的原则就是更新UI必须在主线程,但耗时操作必须在子线程中,如果耗时操作在主线程编写(如网络访问)当阻塞时间达到一定时,应用就会强制退出,那网络访问就面临着一个不可避免的问题:子线程更新UI操作如何实现。

Handler

Handler主要用于异步消息的处理: 有点类似辅助类,封装了消息投递、消息处理等接口。当发出一个消息之后,首先进入一个消息队列,发送消息的函数即刻返回,而另外一个部分在消息队列中逐一将消息取出,然后对消息进行处理,也就是发送消息和接收消息不是同步的处理。 这种机制通常用来处理相对耗时比较长的操作。

Message

Handler接收与处理的消息对象,其中消息类型有

public int arg1和public int arg2:存放简单的整数类型消息

public Object obj:发送给接收器的任意对象,不管是整数,字符串,某个类对象均可

public int what:用户自定义的消息代码,这样接受者可以了解这个消息的信息,每个handler各自包含自己的消息代码,所以不用担心自定义的消息跟其他handlers有冲突。

 安卓端实现效果

在同一网络下的一个设备开启一个端口的监听,做为socket服务器,并获取到服务器设备的IP地址和端口号,将其格式化为 “IP:端口” 进行输入,如 “193.169.44.198:8081” ,点击连接即可。安卓作为socket客户端与服务器交互数据。

 

编程实现

获取网络访问权限:

实现socket编程,必须开启网络访问权限

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

编写Handler消息处理类:

handler消息处理类是MainActivity类的内部类,当消息队列不为空时将自动进入,获取到消息值并分析其中内容

 1 private Handler mainhandler=new Handler(){
 2     @Override
 3     public void handleMessage(Message msg) {
 4         //获取到命令,进行命令分支
 5         int handi=msg.arg1;
 6         switch (handi){
 7             case 0:
 8                 String ormsg=(String)msg.obj;
 9                 disSocket();//断开网络
10                 Toast.makeText(MainActivity.this,"发生错误=>:"+ormsg,Toast.LENGTH_SHORT).show();
11                 break;
12             case 1:
13                 Toast.makeText(MainActivity.this,"连接成功",Toast.LENGTH_SHORT).show();
14                 break;
15             case 2:
16                 //收到数据
17                 String str1=(String)msg.obj;
18                 main_rx.setText(str1);
19                 break;
20             default:break;
21         }
22     }
23 };

连接按钮监听:

当连接按钮按下时,将会立即获取输入框的内容并进行字符串分隔,得到IP地址和端口号,开启线程进行网络连接 

 1 //连接按钮监听
 2 main_conn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 3       @Override
 4       public void onClick(View v) {
 5           String strip=main_ip.getText().toString().trim();
 6           if(strip.indexOf(":")>=0){
 7              
 8               //开始启动连接线程
 9               new Socket_thread(strip).start();
10 
11           }
12 
13       }
14 });

发送数据按钮监听:

当发送数据按钮按下时,将会立即获取到发送输入框的内容,分别可以调用字符串发送函数和十六进制发送函数进行数据发送

 1 //发送按钮监听
 2 main_send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
 3  @Override
 4  public void onClick(View v) {
 5    //得到输入框内容
 6    final String senddata=main_tx.getText().toString().trim();
 7 
 8         if(!senddata.equals("")){
 9             //发送因为使用的是线程,所以先后顺序不一定
10             //发送字符串数据
11             sendStrSocket(senddata);
12             //发送十六进制数据
13             sendByteSocket(new byte[]{0x01,0x02,0x03});
14 
15            }else Toast.makeText(MainActivity.this,"输入不可为空",Toast.LENGTH_SHORT).show();
16             }
17 });

开始网络连接线程:

该类为MainActivity类的内部类,实现线程连接socket服务器,并获取输入输出流,并开启接收线程

 1 class Socket_thread extends Thread
 2 {
 3     private String IP="";//ip地址
 4     private int PORT=0;//端口号
 5     public Socket_thread(String strip){
 6         //构造方法需要传递服务器的IP地址和端口号
 7         //如: 192.168.43.222:8099
 8         //进行字符串分隔,得到服务器IP地址和端口号
 9         String[] stripx= strip.split(":");
10         this.IP=stripx[0];
11         this.PORT=Integer.parseInt(stripx[1]);
12     }
13     @Override
14     public void run() {
15         try {
16 
17             disSocket();//断开上次连接
18             if(sock !=null){
19                 outx.close();
20                 inx.close();
21                 sock.close();//关闭
22                 sock=null;
23             }
24             //开始连接服务器,此处会一直处于阻塞,直到连接成功
25             sock=new Socket(this.IP,this.PORT);
26 
27             //阻塞停止,表示连接成功,发送连接成功消息
28             Message message=new Message();
29             message.arg1=1;
30             mainhandler.sendMessage(message);
31 
32          }catch (Exception e) {
33             Message message=new Message();
34             message.arg1=0;
35             message.obj="连接服务器时异常";
36             mainhandler.sendMessage(message);
37 
38             System.out.println("建立失败////////////////////////////////////////////");
39             e.printStackTrace();
40             return;
41         }
42         try {
43             //获取到输入输出流
44             outx=sock.getOutputStream();
45             inx=sock.getInputStream();
46         } catch (Exception e) {
47             //发送连接失败异常
48             Message message=new Message();
49             message.arg1=0;
50             message.obj="获取输入输出流异常";
51             mainhandler.sendMessage(message);
52 
53             System.out.println("流获取失败////////////////////////////////////////////");
54             e.printStackTrace();
55             return;
56         }
57 
58        // new Outx().start();
59         new Inx().start();
60     }
61 }

关闭socket函数:

关闭socket之前将先关闭输入输出流,这样才能更加安全的关闭socket 

 1 private void disSocket(){
 2     //如果不为空,则断开socket
 3     if(sock !=null){
 4         try {
 5             outx.close();
 6             inx.close();
 7             sock.close();//关闭
 8             sock = null;
 9         }catch (Exception e){
10             //发送连接失败异常
11             Message message=new Message();
12             message.arg1=0;
13             message.obj="断开连接时发生错误";
14             mainhandler.sendMessage(message);
15 
16         }
17     }
18 
19 }

  

数据接收线程实现: 

接收线程将实现数据的接收,并把接收到的数据通过消息发送给处理类,特别注意的是 inx.read(bu) 返回如果是 -1 则表示服务器断开了连接或者其它非主动调用关闭socket方法断开造成的错误

 1 //循环接收数据
 2 class Inx extends Thread{
 3         @Override
 4         public void run() {
 5         while(true){
 6 
 7         byte[] bu=new byte[1024];
 8         try {
 9            //得到-1表示服务器断开
10           int conut=inx.read(bu);//设备重启,异常 将会一直停留在这
11             if(conut==-1){
12                 //发送连接失败异常
13                 Message message=new Message();
14                 message.arg1=0;
15                 message.obj="服务器断开";
16                 mainhandler.sendMessage(message);
17                 disSocket();//断开连接
18                 System.out.println("**********服务器异常*********:"+conut);
19                 return;
20             }
21 
22           //必须去掉前后空字符,不然有这个会有1024个字符每次
23           strread=new String(bu,"GBK").trim();
24           //发送出收到的数据
25           Message message=new Message();
26           message.arg1=2;
27           message.obj=strread;
28           mainhandler.sendMessage(message);
29 
30           } catch (IOException e) {
31               System.out.println(e);
32 
33            }
34  } }}

发送字符串函数: 

网络编程的最终发送的内容是字节,所以发送字符串需要通过getBytes进行编码

 1 //发送字符串
 2 private void sendStrSocket(final String senddata){
 3     new Thread(new Runnable() {
 4     @Override
 5     public void run() {
 6       try {
 7          //可以经过编码发送字符串
 8          outx.write(senddata.getBytes("gbk"));//"utf-8"
 9 
10       } catch (Exception e) {
11          //发送连接失败异常
12          Message message=new Message();
13          message.arg1=0;
14          message.obj="数据发送异常";
15          mainhandler.sendMessage(message);
16         }
17         }
18    }).start();
19 }

发送十六进制函数:

通过字节数组,可以实现多个十六进制数据的发送

 1 //发送十六进制
 2  private void sendByteSocket(final byte[] senddata){
 3     new Thread(new Runnable() {
 4       @Override
 5       public void run() {
 6        try {
 7             //发送十六进制
 8             outx.write(senddata);
 9 
10         } catch (Exception e) {
11             //发送连接失败异常
12              Message message=new Message();
13              message.arg1=0;
14              message.obj="数据发送异常";
15              mainhandler.sendMessage(message);
16            }
17       }
18     }).start();
19 }

  

 参考:

https://blog.csdn.net/rabbit_in_android/article/details/50585156

https://www.imooc.com/article/25134?block_id=tuijian_wz

作者:东小东