Android IPC機制（五）用Socket實現跨進程聊天程序

1.Socket簡介

Socket也稱作“套接字“，是在應用層和傳輸層之間的一個抽象層，它把TCP/IP層復雜的操作抽象為幾個簡單的接口供應用層調用以實現進程在網絡中通信。它分為流式套接字和數據包套接字，分別對應網絡傳輸控制層的TCP和UDP協議。TCP協議是一種面向連接的、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。它使用三次握手協議建立連接，并且提供了超時重傳機制，具有很高的穩定性。UDP協議則是是一種無連接的協議，且不對傳送數據包進行可靠性保證，適合于一次傳輸少量數據，UDP傳輸的可靠性由應用層負責。在網絡質量令人十分不滿意的環境下，UDP協議數據包丟失會比較嚴重。但是由于UDP的特性：它不屬于連接型協議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優點，所以通常音頻、視頻和普通數據在傳送時使用UDP較多。?
這里寫圖片描述

從上圖我們也可以看出，不同的用戶進程通過Socket來進行通信，所以Socket也是一種IPC方式，接下來我們用TCP服務來實現一個簡單的聊天程序。

2.實現聊天程序服務端

配置

首先我們來實現服務端，當然要使用Socket我們需要在AndroidManifest.xml聲明如下的權限：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

我們需要實現一個遠程的Service來當作聊天程序的服務端，AndroidManifest.xml文件中配置service：

<serviceandroid:name=".SocketServerService"android:process=":remote" />

實現Service

接下來我們在Service啟動時，在線程中建立TCP服務，我們監聽的是8688端口，等待客戶端連接，當客戶端連接時就會生成Socket。通過每次創建的Socket就可以和不同的客戶端通信了。當客戶端斷開連接時，服務端也會關閉Socket并結束結束通話線程。服務端首先會向客戶端發送一條消息：“您好，我是服務端”，并接收客戶端發來的消息，將收到的消息進行加工再返回給客戶端。

package com.example.liuwangshu.moonsocket;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class SocketServerService extends Service {private boolean isServiceDestroyed = false;@Overridepublic void onCreate() {new Thread(new TcpServer()).start();super.onCreate();}@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) {// TODO: Return the communication channel to the service.throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");}private class TcpServer implements Runnable {@Overridepublic void run() {ServerSocket serverSocket;try {//監聽8688端口serverSocket = new ServerSocket(8688);} catch (IOException e) {return;}while (!isServiceDestroyed) {try {// 接受客戶端請求，并且阻塞直到接收到消息final Socket client = serverSocket.accept();new Thread() {@Overridepublic void run() {try {responseClient(client);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}.start();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}private void responseClient(Socket client) throws IOException {// 用于接收客戶端消息BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));// 用于向客戶端發送消息PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())), true);out.println("您好，我是服務端");while (!isServiceDestroyed) {String str = in.readLine();Log.i("moon", "收到客戶端發來的信息"   str);if (TextUtils.isEmpty(str)) {//客戶端斷開了連接Log.i("moon", "客戶端斷開連接");break;}String message = "收到了客戶端的信息為："   str;// 從客戶端收到的消息加工再發送給客戶端out.println(message);}out.close();in.close();client.close();}@Overridepublic void onDestroy() {isServiceDestroyed = true;super.onDestroy();}
}

3.實現聊天程序客戶端

客戶端Activity會在onCreate方法中啟動服務端，并開啟線程連接服務端Socket。為了確保能連接成功，采用了超時重連的策略，每次連接失敗時都會重新建立連接。連接成功后，客戶端會收到服務端發送的消息：“您好，我是服務端”，我們也可以在EditText輸入字符并發送到服務端。

package com.example.liuwangshu.moonsocket;import android.content.Intent;
import android.os.SystemClock;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.text.TextUtils;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;public class SocketClientActivity extends AppCompatActivity {private Button bt_send;private EditText et_receive;private Socket mClientSocket;private PrintWriter mPrintWriter;private TextView tv_message;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_socket);initView();Intent service = new Intent(this, SocketServerService.class);startService(service);new Thread() {@Overridepublic void run() {connectSocketServer();}}.start();}private void initView() {et_receive= (EditText) findViewById(R.id.et_receive);bt_send= (Button) findViewById(R.id.bt_send);tv_message= (TextView) this.findViewById(R.id.tv_message);bt_send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {final String msg = et_receive.getText().toString();//向服務器發送信息if(!TextUtils.isEmpty(msg)&&null!=mPrintWriter) {mPrintWriter.println(msg);tv_message.setText(tv_message.getText()   "\n"   "客戶端："   msg);et_receive.setText("");}}});}private void connectSocketServer() {Socket socket = null;while (socket == null) {try {//選擇和服務器相同的端口8688socket = new Socket("localhost", 8688);mClientSocket = socket;mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);} catch (IOException e) {SystemClock.sleep(1000);}}try {// 接收服務器端的消息BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));while (!isFinishing()) {final String msg = br.readLine();if (msg != null) {runOnUiThread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {tv_message.setText(tv_message.getText()   "\n"   "服務端："   msg);}});}}mPrintWriter.close();br.close();socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}

布局很簡單(activity_socket.xml)：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><TextViewandroid:id="@ id/tv_message"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="400dp" /><LinearLayoutandroid:layout_width="match_parent"android:layout_height="50dp"android:layout_alignParentBottom="true"android:orientation="horizontal"><EditTextandroid:id="@ id/et_receive"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="2"/><Buttonandroid:id="@ id/bt_send"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"android:text="向服務器發消息" /></LinearLayout>
</RelativeLayout>

4.運行聊天程序

運行程序，我們可以看到客戶端和服務端是兩個進程：?
這里寫圖片描述

客戶端首先會收到服務端的信息：”您好，我是服務端”，接下來我們向服務端發送“我想要怒放的生命”。這時候服務端收到了這條信息并返回給客戶端加工后的這條信息：?
這里寫圖片描述

https://github.com/henrymorgen/MoonSocket　　

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