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詳解Android 基于TCP和UDP協(xié)議的Socket通信

更新時間：2017年11月28日 08:31:29 作者：蛋蛋松

這篇文章主要介紹了詳解Android 基于TCP和UDP協(xié)議的Socket通信,小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

本來想講一下基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通信方面的知識點，發(fā)現(xiàn)太枯燥乏味了，不過筆試中也經(jīng)常會問到這方面的問題，所以關(guān)于通信方面的知識點，小編會放到面試中去，因為實戰(zhàn)中也就面試會用到這方面知識點

Android與服務(wù)器的通信方式主要有兩種，一是Http通信，一是Socket通信。兩者的最大差異在于，http連接使用的是“請求—響應(yīng)方式”，即在請求時建立連接通道，當客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求后，服務(wù)器端才能向客戶端返回數(shù)據(jù)。

而Socket通信中基于TCP/IP協(xié)議的通信則是在雙方建立起連接后就可以直接進行數(shù)據(jù)的傳輸，在連接時可實現(xiàn)信息的主動推送，而不需要每次由客戶端想服務(wù)器發(fā)送請求。而UDP則是提供無連接的數(shù)據(jù)報服務(wù)，UDP在發(fā)送數(shù)據(jù)報前不需建立連接，不對數(shù)據(jù)報進行檢查即可發(fā)送數(shù)據(jù)包

1.什么是Socket？

2.Socket通信模型：

Socket通信實現(xiàn)步驟解析：

Step 1：創(chuàng)建ServerSocket和Socket

Step 2：打開連接到的Socket的輸入/輸出流

Step 3：按照協(xié)議對Socket進行讀/寫操作

Step 4：關(guān)閉輸入輸出流，以及Socket

好的，我們接下來寫一個簡單的例子，開啟服務(wù)端后，客戶端點擊按鈕然后鏈接服務(wù)端，并向服務(wù)端發(fā)送一串字符串，表示通過Socket鏈接上服務(wù)器~

一、1.基于TCPSocket服務(wù)端的編寫：

服務(wù)端要做的事有這些：

Step 1 ：創(chuàng)建ServerSocket對象，綁定監(jiān)聽的端口

Step 2 ：調(diào)用accept()方法監(jiān)聽客戶端的請求

Step 3 ：連接建立后，通過輸入流讀取客戶端發(fā)送的請求信息

Step 4 ：通過輸出流向客戶端發(fā)送響應(yīng)信息 Step 5 ：關(guān)閉相關(guān)資源

代碼實現(xiàn)：

創(chuàng)建一個Java項目，然后把Java代碼貼進去即可！這里可以用eclipse來寫服務(wù)端，as來寫安卓端

public class SocketServer {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  //1.創(chuàng)建一個服務(wù)器端Socket，即ServerSocket，指定綁定的端口，并監(jiān)聽此端口
  ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);
  InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
  String ip = address.getHostAddress();
  Socket socket = null;
  //2.調(diào)用accept()等待客戶端連接
  System.out.println("~~~服務(wù)端已就緒，等待客戶端接入~，服務(wù)端ip地址: " + ip);
  socket = serverSocket.accept();
  //3.連接后獲取輸入流，讀取客戶端信息
  InputStream is=null;
  InputStreamReader isr=null;
  BufferedReader br=null;
  OutputStream os=null;
  PrintWriter pw=null;
  is = socket.getInputStream();  //獲取輸入流
  isr = new InputStreamReader(is,"UTF-8");
  br = new BufferedReader(isr);
  String info = null;
  while((info=br.readLine())!=null){//循環(huán)讀取客戶端的信息
   System.out.println("客戶端發(fā)送過來的信息" + info);
  }
  socket.shutdownInput();//關(guān)閉輸入流
  socket.close();
 }
}

然后我們把代碼run起來，控制臺會打?。?/p>

好的，接下來到Android客戶端了！

2.Socket客戶端的編寫：客戶端要做的事有這些：

Step 1 ：創(chuàng)建Socket對象，指明需要鏈接的服務(wù)器的地址和端號

Step 2 ：鏈接建立后，通過輸出流向服務(wù)器發(fā)送請求信息

Step 3 ：通過輸出流獲取服務(wù)器響應(yīng)的信息

Step 4 ：關(guān)閉相關(guān)資源

代碼實現(xiàn)：

MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.activity_main);
  Button btn_accept = (Button) findViewById(R.id.btn_accept);
  btn_accept.setOnClickListener(this);
 }

 @Override
 public void onClick(View v) {
  new Thread() {
   @Override
   public void run() {
    try {
     acceptServer();
    } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
    }
   }
  }.start();
 }

 private void acceptServer() throws IOException {
  //1.創(chuàng)建客戶端Socket，指定服務(wù)器地址和端口
  Socket socket = new Socket("172.16.2.54", 12345);
  //2.獲取輸出流，向服務(wù)器端發(fā)送信息
  OutputStream os = socket.getOutputStream();//字節(jié)輸出流
  PrintWriter pw = new PrintWriter(os);//將輸出流包裝為打印流
  //獲取客戶端的IP地址
  InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
  String ip = address.getHostAddress();
  pw.write("客戶端：~" + ip + "~ 接入服務(wù)器??！");
  pw.flush();
  socket.shutdownOutput();//關(guān)閉輸出流
  socket.close();
 }
}

因為Android不允許在主線程(UI線程)中做網(wǎng)絡(luò)操作，所以這里需要我們自己另開一個線程來連接Socket！

運行結(jié)果：

點擊按鈕后，服務(wù)端控制臺打?。?/p>

3.簡易聊天室

那么通過上面的案例，我們就可以做一個簡單的聊天軟件，這里知道怎么實現(xiàn)的就可以了，實戰(zhàn)中我們都是采用的第三方API，比如網(wǎng)易云，我會專門寫一個網(wǎng)易云的IM通信

實現(xiàn)的效果圖：

先把我們的服務(wù)端跑起來：

接著把我們的程序分別跑到兩臺模擬器上：

接下來我們來寫代碼：

首先是服務(wù)端，就是將讀寫socket的操作放到自定義線程當中，創(chuàng)建ServerSocket后，循環(huán) 調(diào)用accept方法，當有新客戶端接入，將socket加入集合當中，同時在線程池新建一個線程！

另外，在讀取信息的方法中，對輸入字符串進行判斷，如果為bye字符串，將socket從集合中移除，然后close掉！

public class Server {
 //定義相關(guān)的參數(shù),端口,存儲Socket連接的集合,ServerSocket對象
 //以及線程池
 private static final int PORT = 12345;
 private List<Socket> mList = new ArrayList<Socket>();
 private ServerSocket server = null;
 private ExecutorService myExecutorService = null;
 
 
 public static void main(String[] args) {
  new Server();
 }

 public Server()
 {
  try
  {
   server = new ServerSocket(PORT);
   //創(chuàng)建線程池
   myExecutorService = Executors.newCachedThreadPool();
   System.out.println("服務(wù)端運行中...\n");
   Socket client = null;
   while(true)
   {
    client = server.accept();
    mList.add(client);
    myExecutorService.execute(new Service(client));
   }
   
  }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
 }
 
 class Service implements Runnable
 {
  private Socket socket;
  private BufferedReader in = null;
  private String msg = "";
  
  public Service(Socket socket) {
   this.socket = socket;
   try
   {
    in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
     msg = "用戶:" +this.socket.getInetAddress() + "~加入了聊天室" 
       +"當前在線人數(shù):" +mList.size(); 
    this.sendmsg();
   }catch(IOException e){e.printStackTrace();}
  }
  
  
  
  @Override
  public void run() {
   try{
    while(true)
    {
     if((msg = in.readLine()) != null)
     {
      if(msg.equals("bye"))
      {
       System.out.println("~~~~~~~~~~~~~");
       mList.remove(socket);
       in.close();
       msg = "用戶:" + socket.getInetAddress() 
         + "退出:" +"當前在線人數(shù):"+mList.size(); 
       socket.close(); 
       this.sendmsg(); 
       break;
      }else{
       msg = socket.getInetAddress() + " 說: " + msg; 
       this.sendmsg(); 
      }
     }
    }
   }catch(Exception e){e.printStackTrace();}
  }
  
  //為連接上服務(wù)端的每個客戶端發(fā)送信息
  public void sendmsg()
  {
   System.out.println(msg);
   int num = mList.size();
   for(int index = 0;index < num;index++)
   {
    Socket mSocket = mList.get(index); 
    PrintWriter pout = null; 
    try { 
     pout = new PrintWriter(new BufferedWriter( 
       new OutputStreamWriter(mSocket.getOutputStream(),"UTF-8")),true); 
     pout.println(msg); 
    }catch (IOException e) {e.printStackTrace();} 
   }
  }
  
 }
}

接著到客戶端，客戶端的難點在于要另外開辟線程的問題，因為Android不允許直接在主線程中做網(wǎng)絡(luò)操作，而且不允許在主線程外的線程操作UI，這里的做法是自己新建一個線程，以及通過Hanlder來更新UI，實際開發(fā)不建議直接這樣做?。。?/p>

布局文件:activity_main.xml：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 android:orientation="vertical" >

 <TextView
  android:layout_width="wrap_content"
  android:layout_height="wrap_content"
  android:text="小豬簡易聊天室" />
 <TextView
  android:id="@+id/txtshow"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="wrap_content"
  />
 <EditText
  android:id="@+id/editsend"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="wrap_content"
  />
 <Button
  android:id="@+id/btnsend"
  android:layout_width="match_parent"
  android:layout_height="wrap_content"
  android:text="發(fā)送"
  />
</LinearLayout>

MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements Runnable {

 //定義相關(guān)變量,完成初始化
 private TextView txtshow;
 private EditText editsend;
 private Button btnsend;
 private static final String HOST = "172.16.2.54";
 private static final int PORT = 12345;
 private Socket socket = null;
 private BufferedReader in = null;
 private PrintWriter out = null;
 private String content = "";
 private StringBuilder sb = null;

 //定義一個handler對象,用來刷新界面
 public Handler handler = new Handler() {
  public void handleMessage(Message msg) {
   if (msg.what == 0x123) {
    sb.append(content);
    txtshow.setText(sb.toString());
   }
  }

  ;
 };


 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.activity_main);
  sb = new StringBuilder();
  txtshow = (TextView) findViewById(R.id.txtshow);
  editsend = (EditText) findViewById(R.id.editsend);
  btnsend = (Button) findViewById(R.id.btnsend);

  //當程序一開始運行的時候就實例化Socket對象,與服務(wù)端進行連接,獲取輸入輸出流
  //因為4.0以后不能再主線程中進行網(wǎng)絡(luò)操作,所以需要另外開辟一個線程
  new Thread() {

   public void run() {
    try {
     socket = new Socket(HOST, PORT);
     in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "UTF-8"));
     out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
       socket.getOutputStream())), true);
    } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
    }
   }
  }.start();

  //為發(fā)送按鈕設(shè)置點擊事件
  btnsend.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

   @Override
   public void onClick(View v) {
    String msg = editsend.getText().toString();
    if (socket.isConnected()) {
     if (!socket.isOutputShutdown()) {
      out.println(msg);
     }
    }
   }
  });
  new Thread(MainActivity.this).start();
 }

 //重寫run方法,在該方法中輸入流的讀取
 @Override
 public void run() {
  try {
   while (true) {
    if (socket.isConnected()) {
     if (!socket.isInputShutdown()) {
      if ((content = in.readLine()) != null) {
       content += "\n";
       handler.sendEmptyMessage(0x123);
      }
     }
    }
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

二、基于UDP協(xié)議的Socket通信

TCP和UDP最大的區(qū)別在于是否需要客戶端與服務(wù)端建立連接后才能進行數(shù)據(jù)傳輸，

TCP：傳輸前先開服務(wù)端，accept，等客戶端接入，然后獲得客戶端socket然后進行IO操作，而UDP則不用

UDP：以數(shù)據(jù)報作為數(shù)據(jù)的傳輸載體，在進行傳輸時首先要把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)定義成數(shù)據(jù)報(Datagram)，在數(shù)據(jù)報中指明數(shù)據(jù)要到達的Socket(主機地址和端口號)，然后再將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)報的形式發(fā)送出去

1.服務(wù)端實現(xiàn)步驟：

Step 1：創(chuàng)建DatagramSocket，指定端口號

Step 2：創(chuàng)建DatagramPacket

Step 3：接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息

Step 4：讀取數(shù)據(jù)

示例代碼：

public class UPDServer {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  /*
   * 接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
   */
  // 1.創(chuàng)建服務(wù)器端DatagramSocket，指定端口
  DatagramSocket socket = new DatagramSocket(12345);
  // 2.創(chuàng)建數(shù)據(jù)報，用于接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
  byte[] data = new byte[1024];// 創(chuàng)建字節(jié)數(shù)組，指定接收的數(shù)據(jù)包的大小
  DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);
  // 3.接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
  System.out.println("****服務(wù)器端已經(jīng)啟動，等待客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)");
  socket.receive(packet);// 此方法在接收到數(shù)據(jù)報之前會一直阻塞
  // 4.讀取數(shù)據(jù)
  String info = new String(data, 0, packet.getLength());
  System.out.println("我是服務(wù)器，客戶端說：" + info);

  /*
   * 向客戶端響應(yīng)數(shù)據(jù)
   */
  // 1.定義客戶端的地址、端口號、數(shù)據(jù)
  InetAddress address = packet.getAddress();
  int port = packet.getPort();
  byte[] data2 = "歡迎您!".getBytes();
  // 2.創(chuàng)建數(shù)據(jù)報，包含響應(yīng)的數(shù)據(jù)信息
  DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length, address, port);
  // 3.響應(yīng)客戶端
  socket.send(packet2);
  // 4.關(guān)閉資源
  socket.close();
 }
}

2.客戶端實現(xiàn)步驟：

Step 1：定義發(fā)送信息

Step 2：創(chuàng)建DatagramPacket，包含將要發(fā)送的信息

Step 3：創(chuàng)建DatagramSocket

Step 4：發(fā)送數(shù)據(jù)

public class UDPClient {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  /*
   * 向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)
   */
  // 1.定義服務(wù)器的地址、端口號、數(shù)據(jù)
  InetAddress address = InetAddress.getByName("localhost");
  int port = 8800;
  byte[] data = "用戶名：admin;密碼：123".getBytes();
  // 2.創(chuàng)建數(shù)據(jù)報，包含發(fā)送的數(shù)據(jù)信息
  DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);
  // 3.創(chuàng)建DatagramSocket對象
  DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
  // 4.向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)報
  socket.send(packet);

  /*
   * 接收服務(wù)器端響應(yīng)的數(shù)據(jù)
   */
  // 1.創(chuàng)建數(shù)據(jù)報，用于接收服務(wù)器端響應(yīng)的數(shù)據(jù)
  byte[] data2 = new byte[1024];
  DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2, data2.length);
  // 2.接收服務(wù)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)
  socket.receive(packet2);
  // 3.讀取數(shù)據(jù)
  String reply = new String(data2, 0, packet2.getLength());
  System.out.println("我是客戶端，服務(wù)器說：" + reply);
  // 4.關(guān)閉資源
  socket.close();
 }
}

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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