Android 网络编程(1)——Socket编程So easy

Android网络编程概述

首先,了解的几个问题:

1、Android系统网络相关API接口

1)、java.net.*(标准Java接口)

java.net.*提供与联网有关的类,包括流、数据包套接字(socket)、internet协议、常见Http处理等。比如创建URL,以及URLConnection/HTTPURLConnection对象、设置链接参数、链接到服务器、向服务器写数据、从服务器读取数据等通信。这些在Java网络编程中均有涉及。

2)、Org.apache接口

对于大部分应用程序而言JDK本身提供的网络功能已远远不够,这时就需要Android提供的Apache HttpClient了。它是一个开源项目,功能更加完善,为客户端的Http编程提供高效、最新、功能丰富的工具包支持。

3)、Android.net.*(Android网络接口)

常常使用此包下的类进行Android特有的网络编程,如:访问WIFI,访问Android联网信息,邮件等功能。

2、网络架构主要有两种模式B/S、C/S

  • B/S:就是浏览器/服务器端模式,通过应用层的HTTP协议通信,不需要特定客服端软件,而是需要统一规范的客户端,简而言之就是Android网络浏览器(如chrome,QQ浏览器等)访问web服务器端的方式
  • C/S:就是客户端/服务器端模式,通过任意的网络协议通信,需要特定的客户端软件
3、服务器返回客户端的内容有三种方式
  • 以HTML代码的形式返回
  • 以XML字符串的形式返回,做Android开发是这种方式比较多。返回的数据需要通过XML解析(SAX、DOM、PULL等)器进行解析(必备知识)
  • 以json对象的方式返回
Android完全支持JDK本身的TCP、UDP网络通信API,也可以使用ServerSocket、Socket来建立基于TCP/IP协议的网络通信;也可以使用DatagramSocket、Datagrampacket、MulticastSocket来建立基于UDP协议的网络通信。

TCP/IP与UDP的区别
  • TCP/IP:有连接
  • UDP:无连接
Android网络编程的2种实现
  • 基于http协议
  • 基于socket套接字
Android 网络编程——基于socket通信
一、什么是Socket
1、所谓Socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个同学连的句柄
2、应用程序通常通过"套接字"向网络发送请求或者应答网络请求
二、Socket基本通信模型
Android 网络编程(1)——Socket编程So easy_第1张图片
Socket通信主要分为服务端和客服端
三、使用基于TCP协议的Socket
一个客户端要发起一次通信,首先必须知道运行服务器端的主机IP地址。然后由网络基础设施利用目标地址,将客服端发送的信息传递到正确的主机上,在Java中,地址可以由一个字符串来定义,这个字符串可以使用数字型的地址(比如192.168.1.1),也可以是主机名(example.com)。在Java当中InetAddress类代表了一个网络目标地址,包括主机名和数字类型的地址信息。
基于TCP协议操作Socket的API
服务端——ServerSocket:这个类是实现一个服务器端的Socket,利用这个类可以监听来自网络的请求
1)、创建ServerSocket的方法
ServerSocket(int localPort);
ServerSocket(int localPort, int queueLimit);
ServerSocket(int localPort, int queueLimit, InetAddress localAddr);
创建一个ServerSocket必须指定一个端口,以便客户端能够向端口号发送连接请求。端口的有效范围是0~65535
2)、ServerSocket操作
Socket accept();——此方法为下一个传入的连接请求创建Socket实例,并将已经成功连接的Socket实例返回给服务器套接字,如果没有连接请求,accept()方法将阻塞等待
void close();——此方法用于关闭套接字
客户端——Socket
1)、创建Socket的方法
Socket(InetAddress remoteAddress, int remotePort);
利用Socket的构造函数,可以创建一个TCP套接字后,先连接到指定的远程地址和端口号
2)、操作Socket的方法
InputStream getInputStream();
OutputStream getOutputStream();
void close();
操作TCP Socket的示意图如下
Android 网络编程(1)——Socket编程So easy_第2张图片

四、使用UDP的Socket
1)、创建DatagramPacket
DatagramSocket(byte[] data, int offset, int length, InetAddress remoteAddr, int remotePort);
该构造函数创建一个数据报文对象,数据包含在第一个参数中
2)、创建DatagramSocket
DatagramSocket(int localPort);
该构造函数将创建一个UDP套接字
3)、DatagramSocket:发送和接收
void send(DatagramPacket packet);——此方法用来发送DatagramPacket实例,一旦创建连接,数据报将发送到该套接字所连接的地址
void receive(DatagramPacket packet);——此方法将阻塞等待,直到接收到数据报文,并将报文中的数据复制到指定的DatagramPacket实例中

服务器端编程步骤
1、创建服务器端套接字并绑定到一个端口上
2、套接字设置监听模式等待连接请求
3、接收连接请求后进行通信
4、返回,等待另一个连接请求

客户端编程步骤
1、创建客户端套接字(指定服务器端的IP地址和端口号)
2、连接(Android创建Socket时会自动连接)
3、与服务器端进行通信
4、关闭套接字

Android Socket通信原理,注意地方
1、中间的管道连接是通过InputStream/OutputStream流实现的
2、一旦管理建立起来可以进行通信
3、关闭管道的同时意味着关闭Socket
4、当对同一个Socket创建重复管道时会异常
5、通信过程中顺序很重要:服务器端首先得到输入流,然后将输入流信息输出到其各个客户端;客户端先建立连接后先写入输出流,然后再获得输入流,不然会有EOFException的异常。

测试实例
服务器端——采用java代码在PC机编写的服务器,PC机的IP地址为:192.168.0.78
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.io.OutputStream;  
import java.net.Socket;   
import java.net.ServerSocket; 
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List; 

public class MyServer{
	//定义保存所有的Socket,与客户端建立连接得到一个Socket
	public static List socketList = new ArrayList();
	public static void main(String[] args) throws IOException{
		ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
		while (true){
			System.out.println("start listening port 8888.");
			Socket socket = server.accept();
			System.out.println("connect succeed.");
			socketList.add(socket);
			//每当客户端连接之后启动一条ServerThread线程为该客户端服务  
            new Thread(new MyServerRunnable(socket)).start(); 
		}
	}

	public static class MyServerRunnable implements Runnable {
		//定义当前线程处理的Socket
		Socket socket = null;
		//该线程所处理的Socket所对应的输入流
		BufferedReader bufferedReader = null;
		public MyServerRunnable(Socket socket){
			this.socket = socket;
			try	{
				//将服务器端的输入流的数据放入读Buffer中
				bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			}catch (IOException e){
				e.printStackTrace();
			}
		}
		public void run(){
			String content = null;
			//采用循环不断的从Socket中读取客户端发送过来的数据
			while ((content = readFromClient()) != null){
				//遍历socketList中的每一个Socket,将读取的内容向每个Socket发送一次
				for (Socket socket:MyServer.socketList) {
					OutputStream outputStream;
					try	{
						outputStream = socket.getOutputStream();  
						outputStream.write((content+"\n").getBytes("utf-8")); 
					}catch (IOException e){
						e.printStackTrace(); 
					}
				}
			}
		}

		// 定义读取客户端的信息  
		public String readFromClient() {  
			try {  
				return bufferedReader.readLine();  
			} catch (Exception e) {  
				e.printStackTrace();  
			}  
			return null;  
		}
	} 
}
客户端——Android代码
AndroidManifest.xml——主要添加网络权限



    
    

    
        
            
                

                
            
        
    


activity_main.xml


    
    
ClientThread.java
package com.example.socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketTimeoutException;

import android.annotation.SuppressLint;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
import android.util.Log;

public class ClientThread implements Runnable {
	private Socket s;  
    // 定义向UI线程发送消息的Handler对象  
    Handler handler;  
    // 定义接收UI线程的Handler对象  
    Handler revHandler;  
    // 该线程处理Socket所对用的输入输出流  
    BufferedReader br = null;  
    OutputStream os = null;  
  
    public ClientThread(Handler handler) {  
        this.handler = handler;  
    }  
	@SuppressLint("HandlerLeak") @Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub  
        try { 
        	s = new Socket();
        	Log.d("111111111111", "@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@");
//        	s = new Socket("192.168.0.78", 8888);//此方法不能设定连接时限
            s.connect(new InetSocketAddress("192.168.0.78", 8888), 5000); 
            Log.d("111111111111", "$$$$$$$$$$$$$$$$$$");
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));  
            os = s.getOutputStream();  
            // 启动一条子线程来读取服务器相应的数据  
            new Thread() {  
  
                @Override  
                public void run() {  
                    String content = null;  
                    // 不断的读取Socket输入流的内容  
                    try {  
                        while ((content = br.readLine()) != null) {  
                            // 每当读取到来自服务器的数据之后,发送的消息通知程序  
                            // 界面显示该数据  
                            Message msg = new Message();  
                            msg.what = 0x123;  
                            msg.obj = content;  
                            handler.sendMessage(msg); 
                            Log.d("111111111111", content);
                        }  
                    } catch (IOException io) {  
                        io.printStackTrace();  
                    }  
                }  
  
            }.start();  
            // 为当前线程初始化Looper  
            Looper.prepare();  
            // 创建revHandler对象  
            revHandler = new Handler() {  
  
                @Override  
                public void handleMessage(Message msg) {  
                    // 接收到UI线程的中用户输入的数据  
                    if (msg.what == 0x345) {  
                        // 将用户在文本框输入的内容写入网络  
                        try {  
                            os.write((msg.obj.toString() + "\r\n")  
                                    .getBytes("utf-8"));  
                        } catch (Exception e) {  
                            e.printStackTrace();  
                        }  
                    }  
                }  
  
            };   
            // 启动Looper  
            Looper.loop();  
  
        } catch (SocketTimeoutException e) {  
            Message msg = new Message();  
            msg.what = 0x123;  
            msg.obj = "网络连接超时!";  
            handler.sendMessage(msg);  
        } catch (IOException io) {  
            io.printStackTrace();  
        }  
  
    } 

}
MainActivity.java
package com.example.socket;

import android.annotation.SuppressLint;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends Activity {
	Handler handler; 
	// 定义与服务器通信的子线程  
    ClientThread clientThread; 
    TextView show;
    Button send;
    @SuppressLint("HandlerLeak") @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
      
        show = (TextView)this.findViewById(R.id.show);
        send = (Button)this.findViewById(R.id.send);
        
        send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
			
			@Override
			public void onClick(View arg0) {
				// TODO Auto-generated method stub
				try {  
                    // 当用户按下按钮之后,将用户输入的数据封装成Message  
                    // 然后发送给子线程Handler  
                    Message msg = new Message();  
                    msg.what = 0x345;  
                    msg.obj = "Android 网络编程--Socket通信编程";  
                    clientThread.revHandler.sendMessage(msg);   
  
                } catch (Exception e) {  
                	e.printStackTrace();
                } 
			}
		});
        
        handler = new Handler(){  
            @Override  
            public void handleMessage(Message msg) {  
                // 如果消息来自子线程  
                if (msg.what == 0x123) {  
                    // 将读取的内容追加显示在文本框中  
                    show.append("\n" + msg.obj.toString()); 
                    show.setTextSize(50);
                }  
            }  
        };  
        clientThread = new ClientThread(handler); 
        // 客户端启动ClientThread线程创建网络连接、读取来自服务器的数据  
        new Thread(clientThread).start();
    }
}
测试
先运行服务器端,再运行客户端。点击客户端的【发送数据到服务器】,服务器端接收到数据后将接收到的数据发送给客户端,客户端显示结果如下图所示:
Android 网络编程(1)——Socket编程So easy_第3张图片

总结
1、服务器端监听阻塞,accept一直阻塞到建立连接成功
2、客服端创建Socket对象阻塞,一直阻塞到建立连接成功
3、客服端与服务器端通过Socket的输入流进行接收数据,输出流进行发送数据。通信流程图如下图所示
Android 网络编程(1)——Socket编程So easy_第4张图片
Android 网络编程(1)——Socket编程So easy_第5张图片


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