android開發之網絡學習-Socket學習

寫在開頭

依然那句話，android需要學的東西太多了。網絡知識必不可少也。一點一點總結學習。
相關鏈接：
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歡迎大家的補充，共同學習與進步。

Socket概念

Socket（套接字）用於描述IP地址和端口，是通信鏈的句柄，應用程序可以通過Socket向網絡發出請求或者應答網絡請求。

Socket是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元，是對網絡通信過程中端點的抽象表示，包含了進行網絡通信所必需的5種信息：連接所使用的協議、本地主機的IP地址、本地進程的協議端口、遠地主機的IP地址以及遠地進程的協議端口。

Socket的傳輸模式

Socket有兩種主要的操作方式：面向連接（TCP）的和無連接（UDP）的。（對於這方面，可看下上面推薦的文章）。

TCP層則提供面向應用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的數據傳輸機制，這是網絡編程的主要對象，一般不需要關心IP層是如何處理數據的。

目前較爲流行的網絡編程模型是客戶機/服務器（C/S）結構。即通信雙方一方作爲服務器等待客戶提出請求並予以響應。客戶則在需要服務時向服務器提 出申請。服務器一般作爲守護進程始終運行，監聽網絡端口，一旦有客戶請求，就會啓動一個服務進程來響應該客戶，同時自己繼續監聽服務端口，使後來的客戶也能及時得到服務。

TCP是Tranfer Control Protocol的 簡稱，是一種面向連接的保證可靠傳輸的協議。通過TCP協議傳輸，得到的是一個順序的無差錯的數據流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建 立連接，以便在TCP協議的基礎上進行通信，當一個socket（通常都是server socket）等待建立連接時，另一個socket可以要求進行連接，一旦這兩個socket連接起來，它們就可以進行雙向數據傳輸，雙方都可以進行發送或接收操作。TCP在網絡通信上有極強的生命力，例如遠程連接（Telnet）和文件傳輸（FTP）都需要不定長度的數據被可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價的，對數據內容正確性的檢驗必然佔用計算機的處理時間和網絡的帶寬，因此TCP傳輸的效率不如UDP高。

UDP是User Datagram Protocol的簡稱，是一種無連接的協議，每個數據報都是一個獨立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。UDP操作簡單，而且僅需要較少的監護，因此通常用於局域網高可靠性的分散系統中client/server應用程序。例如視頻會議系統，並不要求音頻視頻數據絕對的正確，只要保證連貫性就可以了，這種情況下顯然使用UDP會更合理一些。

知識點對比：
UDP：
1，每個數據報中都給出了完整的地址信息，因此無需要建立發送方和接收方的連接。
2，UDP傳輸數據時是有大小限制的，每個被傳輸的數據報必須限定在64KB之內。
3，UDP是一個不可靠的協議，發送方所發送的數據報並不一定以相同的次序到達接收方

TCP：
1，面向連接的協議，在socket之間進行數據傳輸之前必然要建立連接，所以在TCP中需要連接時間。
2，TCP傳輸數據大小限制，一旦連接建立起來，雙方的socket就可以按統一的格式傳輸大的數據。
3，TCP是一個可靠的協議，它確保接收方完全正確地獲取發送方所發送的全部數據。

Socket的使用（以TCP爲例）（先說句，網絡權限要打開）

客戶端和服務器端的輸入輸出流的問題（圖解，網上一張圖，挺好。）

Socket提供了方法getInputStream()和getOutPutStream()來獲得對應的輸入流和輸出流，以便對Socket進行讀寫操作，這兩個方法的返回值分別是InputStream和OutPutStream對象。

步驟詳解

服務器端的步驟：

1，指定端口實例化一個ServerSocket
2,調用ServerSocket的accept方法等待連接期間阻塞
3，獲取位於底層的Socket流進行讀寫操作
4，將數據封裝成流
5，對Socket進行讀寫
6，關閉流

客戶端的步驟：

1，通過IP地址和端口實例化Socket，請求連接服務器
2，獲取位於底層的Socket流進行讀寫操作
3，將數據封裝成流（BufferedReader/PrintWriter,DataOutputStream/DataInputStream）的實例
4，對Socket進行讀寫
5，關閉流

Socket的構造方法

Java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket，分別用來表示雙向連接的Socket客戶端和服務器端。

Socket的構造方法如下：

（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的構造方法如下：

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

其中，參數address、host和port分別是雙向連接中另一方的IP地址、主機名和端口號；參數stream表示Socket是流Socket還是數據報Socket；參數localAddr和localPort表示本地主機的IP地址和端口號；SocketImpl是Socket的父類，既可以用來創建ServerSocket，也可以用來創建Socket。

注意，在選擇端口時，必須小心。每一個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才 能獲得相應的服務。0~1023的端口號爲系統所保留，例如http服務的端口號爲80,telnet服務的端口號爲21,ftp服務的端口號爲23, 所以我們在選擇端口號時，最好選擇一個大於1023的數以防止發生衝突。
在創建socket時如果發生錯誤，將產生IOException，在程序中必須對之作出處理。所以在創建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。

簡單代碼實現

服務器端：（建議用MyEclipse寫個簡單的java文件）

public class ServerSocketDemo{  

    public static void main(String[] args) {  
        new ServerThread().start();  
    }  
}  

// 創建一個線程在後臺監聽（例子就是用一個死循環，實際否。）  
class ServerThread extends Thread { 

    private static int Port = 52000;  
    ServerSocket serversocket = null;  

    public void run() {  

        try {  
            // 創建一個serversocket對象，並讓他在Port端口監聽  
            serversocket = new ServerSocket(Port);  
            while (true) {  
                // 調用serversocket的accept()方法，接收客戶端發送的請求  
                Socket socket = serversocket.accept();  
                BufferedReader buffer = new BufferedReader(  
                        new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
                // 讀取數據  
                String msg = buffer.readLine();  
                System.out.println("msg:" + msg);  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            try {  
                serversocket.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}  

android的客戶端：

public class Client extends Activity {  
    private static String IpAddress = "192.168.1.12";  
    private static int Port = 52000;  
    private EditText edittext = null;  
    private Button send = null;  
    Socket socket = null;  

    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        edittext = (EditText) findViewById(R.id.edittext);  
        send = (Button) findViewById(R.id.send);  
        send.setOnClickListener(new OnClickListener() {  

            @Override  
            public void onClick(View v) {  
                sendMsg();  
            }  
        });  
    }  

    // 發送信息  
    public void sendMsg() {  

        try {  
            // 創建socket對象，指定服務器端地址和端口號  
            socket = new Socket(IpAddress, Port);  
            // 獲取 Client 端的輸出流  
            PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(  
                    new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);  
            // 填充信息  
            out.println(edittext.getText());  
            System.out.println("msg=" + edittext.getText());  
            // 關閉 
            out.close（）;

        } catch (UnknownHostException e1) {  
            e1.printStackTrace();  
        } catch (IOException e1) {  
            e1.printStackTrace();  
        } finally {  
            try {  
                socket.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}  

總結

寫這麼多隻是想擴充下socket編程的認知，實際開發中我們一般是不會自己寫socket的，對於我們android端的即時通訊功能，一般會採用三方的解決方案，環信，融雲都是很好的選擇，如果需求必須用到socket的話，有很多框架也可以選擇。
https://github.com/vilyever/AndroidSocketClient（國庫，註釋都是中文哦）
https://github.com/typ0520/bizsocket（支持RxJava，沒用，你可以試一下給點反饋嘿嘿）

寫在最後

試了下，確實是能收到消息的，不過我只是簡單的學習了下。在這裏感謝以下大神的博客。

http://www.jianshu.com/p/089fb79e308b
http://blog.csdn.net/liuyi1207164339/article/details/50960477
http://blog.csdn.net/x605940745/article/details/17001641
https://www.cnblogs.com/menlsh/archive/2013/06/12/3133296.html