android Socket實現(xiàn)簡單聊天功能以及文件傳輸
干程序是一件枯燥重復的事，每當感到內(nèi)心浮躁的時候，我就會找小說來看。我從小就喜愛看武俠小說，一直有著武俠夢。從金庸，古龍，梁羽生系列到鳳歌（昆侖），孫曉（英雄志）以及蕭鼎的（誅仙）讓我領(lǐng)略著不一樣的江湖。
如果你有好看的武俠系列小說，給我留言哦。題外話就扯這么多了，接著還是上技術(shù)。
看看今天實現(xiàn)的功能效果圖：
可以這里使用多臺手機進行通訊，我采用的服務(wù)器發(fā)送消息。
是不是只有發(fā)送消息，有些顯得太單調(diào)了。好，在發(fā)送消息的基礎(chǔ)上增加文件傳輸。后期會增加視頻，音頻的傳輸，增加表情包。那一起來看看圖文消息的效果圖，帶領(lǐng)大家一起來實現(xiàn)通訊的簡易聊天功能。
需要解決的難點：
如何判斷socket接收的數(shù)據(jù)是字符串還是流？
如果你已是一名老司機，還請留言給出寶貴意見。帶著這個疑問我們接著往下看。
Socket概述
Socket我們稱之為"套接字"，用于消息通知系統(tǒng)（如：激光推送），時事通訊系統(tǒng)（如：環(huán)信）等等。用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。網(wǎng)絡(luò)上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket，一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定（如：ServerSocket）。應(yīng)用程序通常通過"套接字"向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求。Socket是TCP/IP協(xié)議的一個十分流行的編程界面，但是，Socket所支持的協(xié)議種類也不光TCP/IP一種，因此兩者之間是沒有必然聯(lián)系的。在Java環(huán)境下，Socket編程主要是指基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程。
java.net包下有兩個類：Socket和ServerSocket，基于TCP協(xié)議。
本文針對Socket和ServerSocket作主要講解。
socket連接
建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行于客戶端，稱為ClientSocket ，另一個運行于服務(wù)器端，稱為ServerSocket。
套接字之間的連接過程分為三個步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請求，連接確認。步驟如下：
- 服務(wù)器監(jiān)聽：服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，等待客戶端的連接請求
- 客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務(wù)器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請求。
- 連接確認：當服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應(yīng)客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。
JDK Socket
在java.net包下有兩個類：Socket和ServerSocket。ServerSocket用于服務(wù)器端，Socket是建立網(wǎng)絡(luò)連接時使用的。在連接成功時，應(yīng)用程序兩端都會產(chǎn)生一個Socket實例，操作這個實例，完成所需的會話。對于一個網(wǎng)絡(luò)連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因為在服務(wù)器端或在客戶端而產(chǎn)生不同級別。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。接著了解下Socket和ServerSocket的構(gòu)造方法。
Socket
Socket的構(gòu)造方法：
Socket(InetAddress address,int port); //創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定 IP 地址的指定端口號 Socket(String host,int port); //創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定主機上的指定端口號 Socket(InetAddress address,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //創(chuàng)建一個套接字并將其連接到指定遠程地址上的指定遠程端口 Socket(String host,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //創(chuàng)建一個套接字并將其連接到指定遠程主機上的指定遠程端口 Socket(SocketImpl impl); //使用用戶指定的 SocketImpl 創(chuàng)建一個未連接 Socket
參數(shù)含義：
- address 雙向連接中另一方的IP地址
- port 端口號
- localPort 本地主機端口號
- localAddr 本地機器地址
- impl 是socket的父類，既可以用來創(chuàng)建serverSocket又可以用來創(chuàng)建Socket
注意：我們在選取端口號的時候需要特別注意，每一個端口提供一種特定的服務(wù)，只有給出正確的端口，才能獲得相應(yīng)的服務(wù)。0~1023的端口號為系統(tǒng)所保留，例如http服務(wù)的端口號為80,telnet服務(wù)的端口號為21,ftp服務(wù)的端口號為23。本文選取的端口號為30003
Socket的幾個重要方法：
public InputStream getInputStream(); //方法獲得網(wǎng)絡(luò)連接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例 public OutputStream getOutputStream(); //方法連接的另一端將得到輸入，同時返回一個OutputStream對象實例 public Socket accept(); //用于產(chǎn)生"阻塞"，直到接受到一個連接，并且返回一個客戶端的Socket對象實例。
對流的操作，操作完記得處理和關(guān)閉。以及對流異常的處理。
ServerSocket
ServerSocket的構(gòu)造方法：
ServerSocket(int port); //創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字 ServerSocket(int port,int backlog); //利用指定的 backlog 創(chuàng)建服務(wù)器套接字并將其綁定到指定的本地端口號 ServerSocket(int port,int backlog, InetAddress bindAddr); //使用指定的端口、偵聽 backlog 和要綁定到的本地 IP地址創(chuàng)建服務(wù)器
接著我們一起來看看案例。
發(fā)送和接收消息
首先來實現(xiàn)一個簡單的案例，服務(wù)器端一直監(jiān)聽某個端口，等待客戶端連接請求?？蛻舳烁鶕?jù)IP地址和端口號連接服務(wù)器端，接著客服端通過控制臺向服務(wù)端發(fā)送消息，服務(wù)端接收到消息并且展示出來。下面來看看具體實現(xiàn)的步驟：
ClientSocket客服端：
try {
Socket socket = new Socket("173.1.1.121", 30004);
//獲取控制臺輸入的內(nèi)容
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("請輸入發(fā)送的字符串：");
String str = bufferedReader.readLine();
//給服務(wù)端發(fā)送消息
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
printWriter.write(str + "\r\n");
printWriter.flush();
//關(guān)閉資源
bufferedReader.close();
printWriter.close();
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
Socket兩個參數(shù)分別是IP地址和端口號，可以通過以下代碼獲取IP地址：
InetAddress ia = null;
try {
ia = ia.getLocalHost();
String localname = ia.getHostName();
String localip = ia.getHostAddress();
System.out.println("本機名稱是：" + localname);
System.out.println("本機的ip是 ：" + localip);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
注意：關(guān)閉多余的網(wǎng)絡(luò)適配，只保留當前的網(wǎng)絡(luò)連接。關(guān)閉防火墻，安全軟件。不然可能導致連接不上。
ServerSocket服務(wù)端：
try {
mServerSocket = new java.net.ServerSocket(30004);
Socket socket = mServerSocket.accept();
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String content = null;
while ((content=bufferedReader.readLine() )!= null) {
System.out.println("接收到客服端發(fā)來的消息：" +content);
}
//關(guān)閉連接
bufferedReader.close();
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
服務(wù)端和客服端的端口號必須保持一致。下面我們運行兩個 java 程序看看效果：
可能有些童鞋還不知道，怎么在AndroidStudio下面運行java程序，請看下面截圖：
傳輸文件
Socket只能通過流去讀取消息，傳輸文件需要解決文章開始提出的問題， 如何判斷socket接收的數(shù)據(jù)是字符串還是流？
定義協(xié)議
為了保證接收到的數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一（數(shù)據(jù)是字符串還是流），需要定義協(xié)議。定義協(xié)議的方式有很多種：
- 發(fā)送一個握手信號。 根據(jù)握手信號來確定發(fā)送的是字符串還是流
- 定義了Header（頭）和Body（實體），頭是固定大小的，用來告訴接收者數(shù)據(jù)的格式、用途、長度等信息，接收者根據(jù)Header來接受Body。
- 自定義協(xié)議
我這里采用的自定義協(xié)議，原理跟前面兩種類似。我傳輸?shù)氖荍SON數(shù)據(jù)，根據(jù)字段標識傳輸?shù)氖亲址€是流，接收者根據(jù)標識去解析數(shù)據(jù)即可。
協(xié)議的實體類（Transmission）：
//文件名稱 public String fileName; //文件長度 public long fileLength; //傳輸類型 public int transmissionType; //傳輸內(nèi)容 public String content; //傳輸?shù)拈L度 public long transLength; //發(fā)送還是接受類型 1發(fā)送 2接收 public int itemType = 1; //0 文本 1 圖片 public int showType;
根據(jù)字段transmissionType去標識傳輸（序列化）或接收（反序列化）的類型。傳輸?shù)倪^程中始終都是以JSON的格式存在的。傳輸文件時需要把流轉(zhuǎn)換成字符串（方式很多種我用的是Base64加密與解密）。
客戶端（ClientThread）
客戶端發(fā)送文件的代碼如下：
/**
* 文件路徑
*
* @param filePath
*/
private void sendFile(String filePath) {
FileInputStream fis = null;
File file = new File(filePath);
try {
mSendHandler.sendEmptyMessage(Constants.PROGRESS);
fis = new FileInputStream(file);
Transmission trans = new Transmission();
trans.transmissionType = Constants.TRANSFER_FILE;
trans.fileName = file.getName();
trans.fileLength = file.length();
trans.transLength = 0;
byte[] bytes = new byte[1024];
int length = 0;
while ((length = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {
trans.transLength += length;
trans.content = Base64Utils.encode(bytes);
mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans) + "\r\n");
mPrintWriter.flush();
//更新進度
Message message = new Message();
message.what = Constants.PROGRESS;
message.obj = 100 * trans.transLength / trans.fileLength;
mSendHandler.sendMessage(message);
}
fis.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
mPrintWriter.close();
}
}
文章結(jié)尾處我會附上源碼。
trans.content = Base64Utils.encode(bytes);
mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans) + "\r\n");
mPrintWriter.flush();
把字節(jié)流轉(zhuǎn)換成字符串傳輸Base64Utils.encode(bytes)，接收方把字符串解析成字節(jié)流并寫入文件。
注意：在Android程序中運行，記得添加網(wǎng)絡(luò)文件讀寫的權(quán)限。
服務(wù)端（ServerThread）
服務(wù)端接收文件的代碼如下：
long fileLength = trans.fileLength;
long transLength = trans.transLength;
if (mCreateFile) {
mCreateFile = false;
fos = new FileOutputStream(new File("d:/" + trans.fileName));
}
byte[] b = Base64Utils.decode(trans.content.getBytes());
fos.write(b, 0, b.length);
System.out.println("接收文件進度" + 100 * transLength / fileLength + "%...");
if (transLength == fileLength) {
mCreateFile = true;
fos.flush();
fos.close();
}
服務(wù)端接收到文件，并存儲到了d盤。注意文件傳輸結(jié)束后關(guān)閉流。
源碼地址：SocketDemo_jb51.rar
下載源碼后，請先替換Constants類中HOST地址，然后運行MyServer的java程序，最后運行MainActivity的Android程序。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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