在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

时间:2022-05-30 10:08:09
Android的学习过程中,我们需要学习很多程序,那么本文介绍的程序是socket,socket是网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,可以用来实现不同 虚拟机或不同计算机之间的通信。本篇博文将主要对Socket进行介绍,并通过Socket编程实现一个简易聊天室的案例。

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  1.Socket基础知识

  Socket(套接字)用于描述IP地址和端口,是通信链的句柄,应用程序可以通过Socket向网络发出请求或者应答网络请求。

  Socket是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元,是对网络通信过程中端点的抽象表示,包含了进行网络通信所必需的5种信息:连接所使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远地主机的IP地址以及远地进程的协议端口。

  1.1 Socket的传输模式

  Socket有两种主要的操作方式:面向连接的和无连接的。

  面向连接的Socket操作就像一部电话,Socket必须在发送数据之前与目的地的Socket取得连接,一旦连接建立了,Socket就可以使用一个流接口进行打开、读写以及关闭操作。并且,所有发送的数据在另一端都会以相同的顺序被接收。

  无连接的Socket操作就像一个邮件投递,每一个数据报都是一个独立的单元,它包含了这次投递的所有信息(目的地址和要发送的内容)。在这个模式下的Socket不需要连接目的地Socket,它只是简单的投出数据报。

  由此可见,无连接的操作是快速高效的,但是数据安全性不佳;面向连接的操作效率较低,但数据的安全性较好。

  本文主要介绍的是面向连接的Socket操作。

  1.2 Socket的构造方法

  java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket,分别用来表示双向连接的Socket客户端和服务器端。

  Socket的构造方法如下:

  (1)Socket(InetAddress address, int port);

  (2)Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);

  (3)Socket(String host, int port);

  (4)Socket(String host, int port, boolean stream);

  (5)Socket(SocketImpl impl);

  (6)Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort);

  (7)Socket(InetAddress address, int port, InetAddrss localAddr, int localPort);

  ServerSocket的构造方法如下:

  (1)ServerSocket(int port);

  (2)ServerSocket(int port, int backlog);

  (3)ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);

  其中,参数address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端口号;参数stream表示Socket是流Socket还是数据报Socket;参数localAddr和localPort表示本地主机的IP地址和端口号;SocketImpl是Socket的父类,既可以用来创建ServerSocket,也可以用来创建Socket。

  如下的代码在服务器端创建了一个ServerSocket:

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  其中,50000是我们自己选择的用来进行Socket通信的端口号,在创建Socket时,如果该端口号已经被别的服务占用,将会抛出异常。

  通过以上的代码,我们创建了一个ServerSocket在端口50000监听客户端的请求。accept()是一个阻塞函数,就是说该方法被调用后就会一直等待客户端的请求,直到有一个客户端启动并请求连接到相同的端口,然后accept()返回一个对应于该客户端的Socket。

  那么,如何在客户端创建并启动一个Socket呢?

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  至此,客户端和服务器端都建立了用于通信的Socket,接下来就可以由各自的Socket分别打开各自的输入流和输出流进行通信了。

  1.3输入流和输出流

  Socket提供了方法getInputStream()和getOutPutStream()来获得对应的输入流和输出流,以便对Socket进行读写操作,这两个方法的返回值分别是InputStream和OutPutStream对象。

  为了便于读写数据,我们可以在返回的输入输出流对象上建立过滤流,如PrintStream、InputStreamReader和OutputStreamWriter等。

  1.4关闭Socket

  可以通过调用Socket的close()方法来关闭Socket。在关闭Socket之前,应该先关闭与Socket有关的所有输入输出流,然后再关闭Socket。

  2.简易聊天室

  下面就来说说如何通过Socket编程实现一个简易聊天室。客户端完成后的运行效果如图1所示。

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  图1 运行效果

  在该客户端的界面中,使用了一个TextView控件来显示聊天记录。为了方便查看,将两个用户也放到了一个界面中,实际上应该启动两个模拟器,分别作为两个用户的客户端,此处是为了方便操作才这么做的。

  2.1服务器端ServerSocket的实现

  在该实例中,我们在MyEclipse中新建了一个Java工程作为服务器端。在该Java工程中,我们应该完成以下的操作。

  (1)指定端口实例化一个ServerSocket,并调用ServerSocket的accept()方法在等待客户端连接期间造成阻塞。

  (2)每当接收到客户端的Socket请求时,服务器端也相应的创建一个Socket,并将该Socket存入ArrayList中。与此同时,启动一个ServerThread线程来为该客户端Socket服务。

  以上两步操作,可以通过以下的代码来实现:

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  (3)在启动的ServerThread线程中,我们需要将读到的客户端内容(也就是某一个客户端Socket发送给服务器端的数据),发送给其他的所有客户端Socket,实现信息的广播。ServerThread类的具体实现如下:

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  其中,在packMessage()方法中,我们对要广播的数据进行了包装。因为要分辨出服务器接收到的消息是来自哪一个客户端Socket的,我们对客户端Socket发送的消息也进行了包装,方法是在消息的头部加上"USER_ONE"来代表用户"往事如风",在消息的头部加上"USER_TWO"来代表用户"依旧淡然"。

  至此,服务器端的ServerSocket便算是创建好了。

  2.2客户端Socket的实现

  接下来,我们便可以在Android工程中,分别为用户"往事如风"和"依旧淡然"创建一个客户端Socket,并启动一个客户端线程ClientThread来监听服务器发来的数据。

  这一过程的具体实现如下:

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  ClientThread的具体实现和服务器端的ServerThread线程相似,唯一的区别是,在ClientThread线程中接收到服务器端发来的数据后,我们不可以直接在ClientThread线程中进行刷新UI的操作,而是应该将数据封装到Message中,再调用MyHandler对象的sendMessage()方法将Message发送出去。这一过程的具体实现如下:

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  最后,我们在UI主线程中创建一个内部类MyHandler,让它继承Handler类,并实现handleMessage()方法,用来接收Message消息并处理(刷新UI)。MyContent是一个用来保存聊天记录的类,提供了get和set接口,其中,set接口设置的本条聊天记录,而get接口获得的是全部的聊天记录。具体的实现如下:

在Android操作系统中如何使用Socket编程实现简易聊天室

  至此,客户端的Socket也编写完成了。

     本文先介绍了Socket基础知识,然后做了个实操,实操的过程中先在服务器端创建了一个ServerSocket,然后通过Socket编程实现一个简易聊天室。在Android操作系统中使用Socket编程实现简易聊天室也没有想象中那么复杂,主要是要对基础知识要熟悉,代码要理解。