【代码记录】Android studio——同一台设备上实现socket通信

需求

需要在Android studio上完成开发一个可以实现socket通信的apk，本例实现的Server端和Client端都在同一台设备上实现。

1.添加网络访问权限

首先在AndroidManifest.xml文件中添加网络权限。

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

2.Server端代码编写

Server端中关键性的代码包括：

// socket绑定端口
serverSocket = new ServerSocket(port);
// socket等待连接
socket = serverSocket.accept();
// 对接收的信息解码
String msgRecv = dis.readUTF();

注意：socket只能以字节流（Byte）的形式进行传输。

package com.example.socket;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    ServerSocket serverSocket = null;
    public final int port = 9998;
    private int i = 0;

    public Server(){
        //输出服务器的IP地址
        try {
            InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println("local host:"+addr);
            serverSocket = new ServerSocket(port);
            System.out.println("0k");
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void startService(){
        try {
            Socket socket = null;
            System.out.println("waiting...");
            //等待连接，每建立一个连接，就新建一个线程
            while(true){
                socket = serverSocket.accept();//等待一个客户端的连接，在连接之前，此方法是阻塞的
                System.out.println("connect to"+socket.getInetAddress()+":"+socket.getLocalPort());
                new ConnectThread(socket).start();
            }
            
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            System.out.println("IOException");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //向客户端发送信息
    class ConnectThread extends Thread{
        Socket socket = null;

        public ConnectThread(Socket socket){
            super();
            this.socket = socket;
        }

        @Override
        public void run(){
            try {
                DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
                DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                while(true){
                    i++;
                    String msgRecv = dis.readUTF();
                    System.out.println("msg from client:"+msgRecv);
                    dos.writeUTF(msgRecv + i);
                    dos.flush();
                }
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.Client端代码编写

在Client端的通信使用了Thread以通过多线程实现socket通信的搭建，理论上可以实现多个Client端与Server端的通信传输。

package com.example.socket;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    //IP地址和端口号
    public static String IP_ADDRESS = "";
    public static int PORT = 9998;
    //三个控件
    EditText et_message = null;  //需要发送的内容
    Button bt_getAdress = null;   //获取本机IP地址
    Button bt_connect = null;   //连接并发送
    Button bt_startServer = null;   //启动服务端
    TextView tv_adress = null;   //ip地址
    TextView tv_reply = null;   //服务器回复的消息
    //handler
    Handler handler = null;
    Socket soc = null;
    DataOutputStream dos = null;
    DataInputStream dis = null;
    String messageRecv = null;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        et_message = findViewById(R.id.et_message);
        bt_getAdress = findViewById(R.id.bt_getAdress);
        bt_connect = findViewById(R.id.bt_connect);
        bt_startServer = findViewById(R.id.bt_startServer);
        tv_adress = findViewById(R.id.tv_adress);
        tv_reply = findViewById(R.id.tv_reply);
        bt_getAdress.setOnClickListener(v -> {
            new Thread(() -> {
                try {
                    InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
                    System.out.println("local host:"+addr);
                    runOnUiThread(() -> tv_adress.setText(addr.toString().split("/")[1]));
                } catch (UnknownHostException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        });

        bt_startServer.setOnClickListener(v -> {
            new Thread(() -> new Server().startService()).start();
            Toast.makeText(MainActivity.this,"服务已启动",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        });
        bt_connect.setOnClickListener(v -> {
            IP_ADDRESS = tv_adress.getText().toString();
            new ConnectionThread(et_message.getText().toString()).start();
        });
        handler = new Handler(msg -> {
            Bundle b = msg.getData();  //获取消息中的Bundle对象
            String str = b.getString("data");  //获取键为data的字符串的值
            tv_reply.append(str);
            return false;
        });
    }

    //新建一个子线程，实现socket通信
    class ConnectionThread extends Thread {
        String message = null;

        public ConnectionThread(String msg) {
            message = msg;
        }

        @Override
        public void run() {
            if (soc == null) {
                try {
                    //Log.d("socket","new socket");
                    if ("".equals(IP_ADDRESS)) {
                        return;
                    }
                    soc = new Socket(IP_ADDRESS, PORT);
                    //获取socket的输入输出流
                    dis = new DataInputStream(soc.getInputStream());
                    dos = new DataOutputStream(soc.getOutputStream());
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            try {
                dos.writeUTF(message);
                dos.flush();
                messageRecv = dis.readUTF();//如果没有收到数据，会阻塞
                Message msg = new Message();
                Bundle b = new Bundle();
                b.putString("data", messageRecv);
                msg.setData(b);
                handler.sendMessage(msg);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

4.xml界面代码编写

主要是实现三个控件以方便进行实验的展示。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout 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">
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:orientation="vertical">
        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginTop="10dp">
            <Button
                android:id="@+id/bt_getAdress"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="获取IP地址"/>

            <TextView
                android:id="@+id/tv_adress"
                android:layout_width="200dp"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_marginLeft="15dp"
                android:textSize="20dp"
                android:gravity="center"/>
        </LinearLayout>
        <Button
            android:id="@+id/bt_startServer"
            android:text="启动服务"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"/>
        <EditText
            android:id="@+id/et_message"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:hint="请输入发送信息"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"/>
        <Button
            android:id="@+id/bt_connect"
            android:text="连接发送"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"/>

        <TextView
            android:id="@+id/tv_reply"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_marginTop="10dp"
            android:text="服务端返回消息："
            android:textSize="30sp"/>
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

实现效果

1. 点击获取IP地址可以得到本机的IP地址；
2. 点击启动服务实现Server端开启socket服务；
3. 在文本框内输入需要传输的文字信息；
4. 点击连接发送将信息从Client端发送至Server端，同时Server端会将信息返回并在屏幕上显示。