Android上保持Socket长连接

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性能优化十六之Wake_Lock唤醒锁以及JobScheduler使用
安卓 java 判断socket断开
android保持服务不休眠(持续运行)以及唤醒屏幕的方法
Android API 19 及以上版本AlarmManager setRepeating 不准或只执行一次的解决方案

1.概述

前阵子接到一个用户反馈说,公司的一款机器人,很容易掉线。这款产品上,跑的是Android5.1系统,用的是Socket与自己服务器保持着长链接。于是开始排查问题。。。

我们知道,一般我们在客户端上使用心跳协议,跟服务器保持着长连接。所以,先从这里下手,怀疑是服务器心跳协议那段代码有问题。然后实际上不是。

后面继续找,发现了几个问题:

  • 问题1,心跳包是客户端发送的,而服务器收到心跳包是没有回包的,这样会存在一个情况,有时候因网络原因,心跳包一直有发送,但客户端并不知道是否成功,而使得socket链接被服务器判定为超时,就被服务器断开了。

  • 问题2,接着上面的问题,socket被服务器判断为超时,服务器主动断开socket,但是,客户端并没有收到fin包,也就是socket断开的信号。为啥没有收到4次挥手,嗯,有机会要深究。

  • 问题3,发送心跳包是有间隔的,并不是一支持续地发送,但从客户端本地的日志来看,发现在锁屏的时候,心跳包的发送并不是按照程序那样子去跑。程序写的是每5分钟跑一次心跳,但是,锁屏后,这个时间就不是5分钟,有可能是10分钟

2.解决问题1:修改心跳协议

心跳协议是让双方知道,双方都在线,既然是双方,心跳也应该是有回包的。所以,后面把心跳协议改成,服务器收到心跳包,也应该回一个收到心跳包的通知。考虑到有时候,会因为网络的缘故,会丢包,所以,在客户端上增加重试的逻辑。所以现在变成,先发送心跳包,在N秒内若没有收到回复,则再发送一次。重试M次。

3.解决问题2:判断socket是否已经断开了

1)isClosed()、isConnected()、isInputStreamShutdown()、isOutputStreamShutdown()方法来判断

  • 这种方式只是本地判断,只是本地操作connect()或close()方法后保存的一个状态,
    对于远程服务器主动断开就没有用了

2)sendUrgentData()判断远程服务器是否断开Socket

  • 往输出流发送一个字节的数据,只要对方Socket的SO_OOBINLINE属性没有打开,就会自动舍弃这个字节,SO_OOBINLINE属性默认情况下就是关闭的!

  • 但是,经测试,这个方法行不通。但网上说这个方法有用,唉,可能我的是假socket。

3)通过OutputStream.write

  • 有人说,发送心跳协议的时候,try catch一下,如果有报异常,就说明是断开了。实际并不然,实际测试中,
    服务器断开socket,还是可以发包,并且不会报异常

既然以上的办法都无法判断,只能依靠心跳协议了,只要服务器没有按心跳的逻辑回包,就判断已经断开并主动去链接。实际测试中,修该后的心跳协议,是可以很好地保持长链接。

4.解决问题3:系统休眠定时器不准

系统锁屏后一段时间,系统会进入一个休眠状态,此状态下,系统会把线程挂起,所以Timer定时器会不准确。

清楚问题了,就好解决。可以通过以下解决:

1)准确定时

  • 系统休眠导致定时器不准备,那有没有办法可以让定时器正常工作呢?有!
    在API19,可以这样做,亲测起效,还有,你还需监听此Action的广播:
/**
* 设置定时器
* @param timeMs    毫秒,既是,多少毫秒后,触发
* @param action    触发,以广播形式,传入广播的action
*/
private void setAlarm(int timeMs,String action) {
   try {
       AlarmManager am = (AlarmManager) XHoneyBotApplicationLike.getInstance().getApplication().getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
       Intent intent = new Intent(action);
       PendingIntent sender = PendingIntent.getBroadcast(XHoneyBotApplicationLike.getInstance().getApplication(), 0, intent,PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT);
       if (am!=null) {
           if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
               //参数2是开始时间、参数3是允许系统延迟的时间
               am.setWindow(AlarmManager.RTC, System.currentTimeMillis() + timeMs, 500, sender);
           } else {
               am.setRepeating(AlarmManager.RTC, System.currentTimeMillis() + timeMs, 500, sender);
           }
       }
   } catch (Exception e){
       e.printStackTrace();
   }
}
/**
* 取消对应action的定时器
* @param action    action
*/
private void canalAlarm(String action,Context context) {
   try {
       Intent intent = new Intent(action);
       PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(context.getApplicationContext(), 0, intent,PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT);
       AlarmManager am = (AlarmManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
       if (am!=null)
           am.cancel(pi);
   } catch (Exception e){
       e.printStackTrace();
   }
}

2)添加唤醒锁

  • 在Android中还有一种唤醒锁的机制,详情可以百度学习一下。其实大概就是,你可以使用唤醒锁
    强制让系统不进行休眠!
/**
 * Thanks:  http://blog.csdn.net/wzj0808/article/details/52608940
 * 保持系统CUP Active
 */
private static PowerManager.WakeLock wl;
public static void setCPUAliveLock(Context context) {
    try {
        if (wl!=null)
            releaseKeepAliveOnScreenOff();
        PowerManager pm = (PowerManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
        if (pm!=null) {
            wl = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "ScreenOff");
            wl.acquire();
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
public static void releaseCPUAliveLock() {
    try {
        if (wl!=null)
            wl.release();
        wl = null;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

唤醒后,CPU处于ACTIVE状态,然后执行任务,执行完成后,便释放锁。

PS,如果在锁屏的时候,一直唤醒CPU,在实际应用中,会出现一个非常严重的问题:耗电!
所以,推介是,使用定时器,在定时器定触发的时候,唤醒CPU,进行心跳,心跳逻辑跑完后,就释放锁。

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