xmpp学习总结

引言：这段时间由于公司开发需要，正学习怎开发一个即时通讯APP，发现很多即时通讯软件如米聊，都是采用XMPP作为即时通讯协议，XMPP作为目前主流的四种IM协议之一，确实有必要了解一下，故在这里做了个学习总结。

一、简介

1、一句话定义

XMPP是一款开源的即时通讯协议，采用C／S体系结构，通过GPRS无线网络用TCP协议连接到服务器，以架设开源的Openfire服务器作为即时通讯平台。

2、核心

XML流传输协议和基于XML流传输的即时通讯扩展应用

3、系统组成

       服务器：负责管理发出的连接或者与其他实体的会话，接收或转发XML流元素给授权的客户端、服务器等；

       客户端：它与服务器相连，通过XMPP获得由服务器或任何其它相关的服务所提供的全部功能；

协议网关（网关）：完成XMPP协议传输的信息与外部消息系统可识别信息间的翻译；

       XMPP网络：实现各个服务器、客户端间的连接。

4、基本网络结构

二、C／S设计

  服务器端设计（有成品）

        androidpn服务器端是java语言实现的，基于openfire开源工程，Web部分采用的是spring框架，这一点与openfire是不同的。Androidpn服务器包含两个部分，一个是监听特定端口上的XMPP服务，负责与客户端的XMPPConnection类进行通信，作用是用户注册和身份认证，并发送推送通知消息。另外一部分是Web服务器，采用一个轻量级的HTTP服务器，负责接收用户的Web请求。

        主要的四个组成部分，分别是SessionManager，Auth Manager，PresenceManager以及Notification Manager。SessionManager负责管理客户端与服务器之间的会话，Auth Manager负责客户端用户认证管理，Presence Manager负责管理客户端用户的登录状态，NotificationManager负责实现服务器向客户端推送消息功能。

  客户端设计

1、 初步认识

系统客户端基于Android手机平台。

采用XMPP作为即时通讯协议。XMPP是基于XML，实现任意两个网络终端准实时的交换结构化信息的通信协议。

采用Android平台提供的XML解析包对XML进行解析。由于应用活动都运行于主线程。故用多线程技术来解决系统通讯问题。

针对通信安全问题．系统的用户信息和聊天信息在客户端存储在Android平台自身所带的SQLite数据库中，多媒体文件和图片文件存储在Android平台虚拟文件存储设备SD Card中。

2、 分模块设计

l  通讯模块：与服务器建立通讯。通过创建3个线程来进行处理，分别负责消息的发送、接收和心跳信息的发送。

l  解析模块：解析XML数据流。根据解析元素不同类型封装成不同的数据对象。

l  加密模块：加密解密。对发送和接收的消息进行加解密，以确保通讯数据的安全。

（加密：首先将二进制码转换成BASE64码，在转换成BASE64码之后，再进行MD5加密。）

l  数据模块：定义数据类型和对象。定义整个客户端中大部分的数据类型和对象。

l  应用模块：包括用户管理、即时通信、图片浏览和音乐播放。是客户端和用户交流的接口。

Ø  客户端和服务器的关系

        XMPP服务器之间、客户端与服务器之间采用的是TCP连接。TCP提供一种面向连接、可靠的字节流服务，保持一个实时双向的传输通道。TCP将用户数据打包构成报文段，它发送数据后启动一个定时器，等待对端数据确认，另一端对收到的数据进行确认，对失序的数据重新排序，并丢弃重复数据；TCP提供端到端的流量控制，计算和验证一个强制性的端到端检验。但是GPRS网络对TCP链路存在一个限制。当TCP链路在长时间无有数据流量时，会自动降低此链路的优先级直至强制断开此链路。所以在应用中，采用发送心跳的方式来维持此链路。

三、数据格式

XML是XMPP系统架构的核心。

它能表述几乎任何一种结构化数据。特别是XMPP利用XML数据流进行客户端-服务器端、服务器端-服务器端的通信。XML数据流一般是由客户端发起至服务器端，XML数据流的有效时间直接与用户的在线会话有效时间相关联。

 

四、协议消息格式

XMPP协议包括3个顶层XML元素：Message、Presence和IQ。

Message用来表示传输的消息。当用户发送一条消息时，就会在流的上下文中插入一个Message元素，中间有用户发送的相关信息。

Presence用来表示用户的状态。当用户改变自己的状态时，就会在数据流的上下文中插入一个Presence元素，用来表示用户现在的状态。

IQ用来表示一种请求/响应机制，从一个实体发送请求，另外一个实体接受请求并响应。

 

五、基于XMPP的IM实现

         要想在Android中使用XMPP协议进行即时通讯，需要首先了解3个主要的东西——Openfire、Smack和Spark。通过结合Openfire、Smack和Spark，就能实现完整的XMPP IM实现。

         Openfire主要是作为服务器，负责管理客户端的通信连接，以及提供客户端一些通信信息和连接信息。

         Smack主要是XMPP协议的实现，提供了一套很好的API，所以下面操作XMPP都是通过使用Smack的API来实现，当然因为是在Android里，所以使用的是Asmack这个包，里面方法跟Smack包差不多。

         Spark 是IM客户端的实现，其实就是使用了Smack 的API实现的。

 

开发环境的配置

1、 配置Openfire服务器

2、 配置spark客户端

3、 使用smack测试即时通讯功能

详情参考：Openfire+Spark安装手册http://wenku.baidu.com/view/784b2165f5335a8102d22062.html

搭建Openfire服务器+测试2款IM客户端

http://www.cnblogs.com/charley_yang/archive/2011/03/27/1997052.html

基于XMPP协议的手机多方多端即时通讯方案

http://www.cnblogs.com/luxiaofeng54/archive/2011/03/14/1984026.html

win7(windows 7)系统下安装SQL2005(SQLServer 2005)图文教程

http://www.cnblogs.com/icewee/articles/2019783.html

 

四、实现基于Asmack的Android客户端通信

后文待续

附录

XMPP协议官网相关内容介绍：

http://blog.csdn.net/wenzuodan/article/details/3078512