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Android使用Socket实现简易的文件传输与聊天程序

干程序是一件枯燥重复的事,每当感到内心浮躁的时候,我就会找小说来看。我从小就喜爱看武侠小说,一直有着武侠梦。从金庸,古龙,梁羽生系列到凤歌(昆仑),孙晓(英雄志)以及萧鼎的(诛仙)让我领略着不一样的江湖。

如果你有好看的武侠系列小说,给我留言哦。题外话就扯这么多了,接着还是上技术。

看看今天实现的功能效果图:

Android使用Socket实现简易的文件传输与聊天程序.gif

可以这里使用多台手机进行通讯,【凤歌】我采用的服务器发送消息。

是不是只有发送消息,有些显得太单调了。好,在发送消息的基础上增加文件传输。后期会增加视频,音频的传输,增加表情包。那一起来看看图文消息的效果图,带领大家一起来实现通讯的简易聊天功能。

实现通讯的简易聊天功能

需要解决的难点:

  • 如何判断socket接收的数据是字符串还是流?

如果你已是一名老司机,还请留言给出宝贵意见。带着这个疑问我们接着往下看。

Socket概述

Socket我们称之为”套接字”,用于消息通知系统(如:激光推送),时事通讯系统(如:环信)等等。用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换,这个双向链路的一端称为一个Socket,一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定(如:ServerSocket)。应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。SocketTCP/IP协议的一个十分流行的编程界面,但是,Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种,因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下,Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。

java.NET包下有两个类:SocketServerSocket,基于TCP协议。

本文针对SocketServerSocket作主要讲解。

socket连接

建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket ,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket

套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。步骤如下:

  • 服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求

  • 客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

  • 连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

JDK Socket

java.Net包下有两个类:SocketServerSocketServerSocket用于服务器端,Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时,应用程序两端都会产生一个Socket实例,操作这个实例,完成所需的会话。对于一个网络连接来说,套接字是平等的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。接着了解下SocketServerSocket的构造方法。

Socket

Socket的构造方法:

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  1. Socket(InetAddress address,int port); //创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号  
  2. Socket(String host,int port); //创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号  
  3. Socket(InetAddress address,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口  
  4. Socket(String host,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口  
  5. Socket(SocketImpl impl); //使用用户指定的 SocketImpl 创建一个未连接 Socket  

参数含义:

  • address 双向连接中另一方的IP地址

  • port 端口号

  • localPort 本地主机端口号

  • localAddr 本地机器地址

  • impl 是socket的父类,既可以用来创建serverSocket又可以用来创建Socket

注意:我们在选取端口号的时候需要特别注意,每一个端口提供一种特定的服务,只有给出正确的端口,才能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留,例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23。本文选取的端口号为30003

Socket的几个重要方法:

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  1. public InputStream getInputStream(); //方法获得网络连接输入,同时返回一个IutputStream对象实例  
  2. public OutputStream getOutputStream(); //方法连接的另一端将得到输入,同时返回一个OutputStream对象实例  
  3. public Socket accept(); //用于产生"阻塞",直到接受到一个连接,并且返回一个客户端的Socket对象实例。  

对流的操作,操作完记得处理和关闭。以及对流异常的处理。

ServerSocket

ServerSocket的构造方法:

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  1. ServerSocket(int port); //创建绑定到特定端口的服务器套接字  
  2. ServerSocket(int port,int backlog); //利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号  
  3. ServerSocket(int port,int backlog, InetAddress bindAddr); //使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP地址创建服务器  

接着我们一起来看看案例。

发送和接收消息

首先来实现一个简单的案例,服务器端一直监听某个端口,等待客户端连接请求。客户端根据IP地址和端口号连接服务器端,接着客服端通过控制台向服务端发送消息,服务端接收到消息并且展示出来。下面来看看具体实现的步骤:

ClientSocket客服端:

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  1. try {  
  2.           Socket socket = new Socket("173.1.1.121"30004);  
  3.   
  4.           //获取控制台输入的内容  
  5.           BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
  6.           System.out.print("请输入发送的字符串:");  
  7.           String str = bufferedReader.readLine();  
  8.   
  9.           //给服务端发送消息  
  10.           PrintWriter printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());  
  11.           printWriter.write(str + "\r\n");  
  12.           printWriter.flush();  
  13.   
  14.           //关闭资源  
  15.           bufferedReader.close();  
  16.           printWriter.close();  
  17.           socket.close();  
  18.       } catch (IOException e) {  
  19.           e.printStackTrace();  
  20.       }  

Socket两个参数分别是IP地址端口号,可以通过以下代码获取IP地址

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  1. InetAddress ia = null;  
  2.     try {  
  3.         ia = ia.getLocalHost();  
  4.         String localname = ia.getHostName();  
  5.         String localip = ia.getHostAddress();  
  6.         System.out.println("本机名称是:" + localname);  
  7.         System.out.println("本机的ip是 :" + localip);  
  8.     } catch (Exception e) {  
  9.         // TODO Auto-generated catch block  
  10.         e.printStackTrace();  
  11.     }  

注意:关闭多余的网络适配,只保留当前的网络连接。关闭防火墙,安全软件。不然可能导致连接不上。

ServerSocket服务端:

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  1. try {  
  2.         mServerSocket = new java.net.ServerSocket(30004);  
  3.   
  4.         Socket socket = mServerSocket.accept();  
  5.   
  6.         BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
  7.   
  8.         String content = null;  
  9.         while ((content=bufferedReader.readLine() )!= null) {  
  10.             System.out.println("接收到客服端发来的消息:" +content);  
  11.         }  
  12.   
  13.         //关闭连接  
  14.         bufferedReader.close();  
  15.         socket.close();  
  16.   
  17.     } catch (IOException e) {  
  18.         e.printStackTrace();  
  19.     }  

服务端和客服端的端口号必须保持一致。下面我们运行两个 java 程序看看效果:

java 程序看看效果.gif

可能有些童鞋还不知道,怎么在AndroidStudio下面运行java程序,请看下面截图:

请看下面截图.png

传输文件

Socket只能通过流去读取消息,传输文件需要解决文章开始提出的问题, 如何判断socket接收的数据是字符串还是流?

定义协议

为了保证接收到的数据类型统一(数据是字符串还是流),需要定义协议。定义协议的方式有很多种:

  • 发送一个握手信号。 根据握手信号来确定发送的是字符串还是流

  • 定义了Header(头)和Body(实体),头是固定大小的,用来告诉接收者数据的格式、用途、长度等信息,接收者根据Header来接受Body。

  • 自定义协议

我这里采用的自定义协议,原理跟前面两种类似。我传输的是JSON数据,根据字段标识传输的是字符串还是流,接收者根据标识去解析数据即可。

协议的实体类(Transmission):

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  1. //文件名称  
  2.    public String fileName;  
  3.   
  4.    //文件长度  
  5.    public long fileLength;  
  6.   
  7.    //传输类型  
  8.    public int transmissionType;  
  9.   
  10.    //传输内容  
  11.    public String content;  
  12.   
  13.    //传输的长度  
  14.    public long transLength;  
  15.   
  16.    //发送还是接受类型    1发送  2接收  
  17.    public int itemType = 1;  
  18.   
  19.    //0 文本  1  图片  
  20.    public int showType;  

根据字段transmissionType去标识传输(序列化)或接收(反序列化)的类型。传输的过程中始终都是以JSON的格式存在的。传输文件时需要把流转换成字符串(方式很多种我用的是Base64加密与解密)。

客户端(ClientThread)

客户端发送文件的代码如下:

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  1. /** 
  2.    * 文件路径 
  3.    * 
  4.    * @param filePath 
  5.    */  
  6.   private void sendFile(String filePath) {  
  7.       FileInputStream fis = null;  
  8.       File file = new File(filePath);  
  9.   
  10.       try {  
  11.           mSendHandler.sendEmptyMessage(Constants.PROGRESS);  
  12.   
  13.           fis = new FileInputStream(file);  
  14.   
  15.           Transmission trans = new Transmission();  
  16.           trans.transmissionType = Constants.TRANSFER_FILE;  
  17.           trans.fileName = file.getName();  
  18.           trans.fileLength = file.length();  
  19.           trans.transLength = 0;  
  20.   
  21.           byte[] bytes = new byte[1024];  
  22.           int length = 0;  
  23.           while ((length = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {  
  24.               trans.transLength += length;  
  25.               trans.content = Base64Utils.encode(bytes);  
  26.               mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans) + "\r\n");  
  27.               mPrintWriter.flush();  
  28.   
  29.               //更新进度  
  30.               Message message = new Message();  
  31.               message.what = Constants.PROGRESS;  
  32.               message.obj = 100 * trans.transLength / trans.fileLength;  
  33.               mSendHandler.sendMessage(message);  
  34.           }  
  35.           fis.close();  
  36.       } catch (FileNotFoundException e) {  
  37.           e.printStackTrace();  
  38.           if (fis != null) {  
  39.               try {  
  40.                   fis.close();  
  41.               } catch (IOException e1) {  
  42.                   e1.printStackTrace();  
  43.               }  
  44.           }  
  45.       } catch (IOException e) {  
  46.           e.printStackTrace();  
  47.           mPrintWriter.close();  
  48.       }  
  49.   }  

文章结尾处我会附上源码。

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  1. trans.content = Base64Utils.encode(bytes);  
  2.      mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans) + "\r\n");  
  3.      mPrintWriter.flush();  

把字节流转换成字符串传输Base64Utils.encode(bytes),接收方把字符串解析成字节流并写入文件。

注意:在Android程序中运行,记得添加网络文件读写的权限。

服务端(ServerThread)

服务端接收文件的代码如下:

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  1. long fileLength = trans.fileLength;  
  2.    long transLength = trans.transLength;  
  3.    if (mCreateFile) {  
  4.        mCreateFile = false;  
  5.        fos = new FileOutputStream(new File("d:/" + trans.fileName));  
  6.    }  
  7.    byte[] b = Base64Utils.decode(trans.content.getBytes());  
  8.    fos.write(b, 0, b.length);  
  9.    System.out.println("接收文件进度" + 100 * transLength / fileLength + "%...");  
  10.    if (transLength == fileLength) {  
  11.        mCreateFile = true;  
  12.        fos.flush();  
  13.        fos.close();  
  14.    }  

服务端接收到文件,并存储到了d盘。注意文件传输结束后关闭流。

源码地址

下载源码后,请先替换Constants类中HOST地址,然后运行MyServerjava程序,最后运行MainActivityAndroid程序。

参考文章:https://github.com/HpWens/SocketDemo

聊聊Socket、TCP/IP、HTTP、FTP及网络编程  http://www.jianshu.com/p/8565912949bb

MultiType-FilePicker https://github.com/fishwjy/MultiType-FilePicker

Android 6.0 运行时权限封装之路 http://blog.csdn.net/u012551350/article/details/52993416

感谢 文淑 支持 磐实编程网 原文地址:
blog.csdn.net/u012551350/article/details/56012523

文章信息

发布时间:2017-02-23

作者:文淑

发布者:aquwcw

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