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
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：
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+"
").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() + "
")
.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("
" + 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：
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：
