Socket,又稱“套接字”, 在應用層和傳輸層之間的一個抽象層,用於描述 IP 地址和埠,是一個通信連的句柄, ...
首先瞭解一下即時通信的概念。通過消息通道 傳輸消息對象,一個賬號發往另外一賬號,只要賬號線上,可以即時獲取到消息,這就是最簡單的即使通訊。消息通道可由TCP/IP UDP實現。通俗講就是把一個人要發送給另外一個人的消息對象(文字,音視頻,文件)通過消息通道(C/S實時通信)進行傳輸的服務。即時通訊應該包括四種形式,線上直傳、線上代理、離線代理、離線擴展。線上直傳指不經過伺服器,直接實現點對點傳輸。線上代理指消息經過伺服器,在伺服器實現中轉,最後到達目標賬號。離線代理指消息經過伺服器中轉到達目標賬號,對方不線上時消息暫存伺服器的資料庫,在其上線再傳發。離線擴展指將暫存消息以其它形式,例如郵件、簡訊等轉發給目標賬號。
此外,我們還需要認識一下電腦網路相關的概念。經典的電腦網路四層模型中,TCP和UDP是傳輸層協議,包含著消息通信內容。ip為網路層協議,是一種網路地址。TCP/IP,即傳輸控制協議/網間協議,定義了主機如何連入網際網路及數據如何在它們之間傳輸的標準。Socket,又稱“套接字”, 在應用層和傳輸層之間的一個抽象層,用於描述 IP 地址和埠,是一個通信連的句柄,應用程式通常通過“套接字”向網路發送請求或者應答網路請求,它就是網路通信過程中端點的抽象表示。它把TCP/IP層複雜的操作抽象為幾個簡單的介面供應用層調用已實現進程在網路中通信。XMPP(可擴展消息處理現場協議)是基於可擴展標記語言(XML)的協議,應用於即時通訊場景的應用層協議,底層通過Socket實現。它用於即時消息(IM)以及線上現場探測。它在促進伺服器之間的準即時操作。這個協議可能最終允許網際網路用戶向網際網路上的其他任何人發送即時消息, 即使其操作系統和瀏覽器不同。這樣實現即時通訊就有兩種方案,一是從套接字入手,直接利用socket提供的介面進行數據的傳送。二是藉助開源工具(伺服器openfire),用XMPPConnection創建連接。
XMPP是實現即時通訊使用較為普遍的做法。XMPP中,各項工作都是通過在一個 XMPP 流上發送和接收 XMPP 節來完成的。核心 XMPP 工具集由三種基本節組成,這三種節分別為<presence>、出席<message>、<iq>。XMPP 流由兩份 XML 文檔組成,通信的每個方向均有一份文檔。這份文檔有一個根元素<stream:stream>,這個根元素的子元素由可路由的節以及與流相關的頂級子元素構成。xmpp協議同樣包括客戶端和伺服器。客戶端基於 Android 平臺進行開發。負責初始化通信過程,進行即時通信時,由客戶端負責向伺服器發起創建連接請求。系統通過 GPRS 無線網路與Internet 網路建立連接,通過伺服器實現與 Android 客戶端的即時通信腳。伺服器端則採用 Openfire 作為伺服器。 允許多個客戶端同時登錄並且併發的連接到一個伺服器上。伺服器對每個客戶端的連接進行認證,對認證通過的客戶端創建會話,客戶端與伺服器端之間的通信就在該會話的上下文中進行。使用了 asmark 開源框架實現的即時通訊功能.該框架基於開源的 XMPP 即時通信協議,採用 C/S 體繫結構,通過 GPRS 無線網路用TCP 協議連接到伺服器,以架設開源的 Openfn'e 伺服器作為即時通訊平臺。xmpp消息通道的創建:
先配置通道信息進行連接
ConnectionConfiguration configuration = new ConnectionConfiguration(HOST, PORT),
設置Debug信息和安全模式
configuration.setDebuggerEnabled(true);
configuration.setSecurityMode(SecurityMode.disabled),
最後才是建立連接
conn.connect();
在ContentObserver的實現類中觀察消息變化。XMPPConnection.getRoster()獲取聯繫人列表對象。用xmpp協議編寫通訊協議的大致思路可以如下。進入登陸界面,通過xmppconnection的login方法實現登陸,登陸成功進入主界面。主界麵包含兩個Fragment,分別用來顯示聯繫人和聊天記錄。創建聯繫人和簡訊的數據觀察者,在聯繫人、簡訊服務中分別設定監聽RosterListener()、ChatManagerListener(),接受聯繫人和簡訊信息,同時將相關信息添加到內容提供者中。在內容提供者中設定一個內容觀察者,當數據發生變化時通知界面更新。
本文的重點是利用Socket的介面實現即時通訊,因為絕大多數即時通訊的底層都是通過Socket實現的。其基本的業務邏輯可描述如下。用戶進入登陸界面後,提交賬號密碼 經服務端確定,返回相關參數用於確定連接成功。進入聊天界面或好友界面。點擊聯繫人或聊天記錄的條目,進入聊天界面。當移動端再次向伺服器發送消息時,由伺服器轉發消息內容給目標賬號。同時更新界面顯示。這樣就完成即時通訊的基本功能。當然,也可以添加一個後臺服務,當用戶推出程式時,在後臺接受消息。不難看出,對於即時通訊來講,有三個關註點:消息通道、消息內容、消息對象。因此,主要邏輯也是圍繞這三個點展開。消息通道實現傳輸消息對象的發送和接收。為Socket(String host, int port)傳入服務其地址和埠號,即可創建連接。消息內容的格式應該與伺服器保持一致。接受數據時,獲取輸入流並用DataInputStream包裝,通過輸入流讀取server發來的數據。發送數據時,獲取輸出流並用DataOutputStream包裝,通過輸出流往server發送數據。消息內容中應該包括發送者、接受者信息、數據類型等。消息對象就是消息的發送者和消息的接受者。接下來在代碼中進行詳細的講解。
創建一個消息的基類,實現xml文件和字元串的轉換,用到Xsream第三方jar包。這樣當創建消息類時,繼承該方法,就可以直接在類中實現數據的轉換。
/** * Created by huang on 2016/12/3. */ public class ProtacolObjc implements Serializable { public String toXml() { XStream stream = new XStream(); //將根節點轉換為類名 stream.alias(this.getClass().getSimpleName(), this.getClass()); return stream.toXML(this); } public Object fromXml(String xml) { XStream x = new XStream(); x.alias(this.getClass().getSimpleName(), this.getClass()); return x.fromXML(xml); } //創建Gson數據和字元串之間轉換的方法,適應多種數據 public String toGson() { Gson gson = new Gson(); return toGson(); } public Object fromGson(String result) { Gson gson = new Gson(); return gson.fromJson(result, this.getClass()); } }
創建線程工具,指定方法運行在子線程和主線程中。由於網路操作需要在子線程中,界面更新需要在主線程中,創建線程工具可以方便選擇線程。
import android.os.Handler; /** * Created by huang on 2016/12/5. */ public class ThreadUtils { private static Handler handler = new Handler(); public static void runUIThread(Runnable r){ handler.post(r); } public static void runINThread(Runnable r){ new Thread(r).start(); } }
創建消息的工具類,包括消息內容、消息類型、消息本省等。由於伺服器返回的內容中包含消息的包名信息所以消息本身的包名應該於服務其保持一直。
/** * Created by huang on 2016/12/3. * 消息內容 */ public class QQMessage extends ProtacolObjc { public String type = QQmessageType.MSG_TYPE_CHAT_P2P;// 類型的數據 chat login public long from = 0;// 發送者 account public String fromNick = "";// 昵稱 public int fromAvatar = 1;// 頭像 public long to = 0; // 接收者 account public String content = ""; // 消息的內容 約不? public String sendTime = getTime(); // 發送時間 public String getTime() { Date date = new Date(System.currentTimeMillis()); java.text.SimpleDateFormat format = new java.text.SimpleDateFormat("mm-DD HH:mm:ss"); return format.format(date); } public String getTime(Long time) { Date date = new Date(time); java.text.SimpleDateFormat format = new java.text.SimpleDateFormat("mm-DD HH:mm:ss"); return format.format(date); } } /** * Created by huang on 2016/12/3. * 消息類型 */ public class QQmessageType { public static final String MSG_TYPE_REGISTER = "register";// 註冊 public static final String MSG_TYPE_LOGIN = "login";// 登錄 public static final String MSG_TYPE_LOGIN_OUT = "loginout";// 登出 public static final String MSG_TYPE_CHAT_P2P = "chatp2p";// 聊天 public static final String MSG_TYPE_CHAT_ROOM = "chatroom";// 群聊 public static final String MSG_TYPE_OFFLINE = "offline";// 下線 public static final String MSG_TYPE_SUCCESS = "success";//成功 public static final String MSG_TYPE_BUDDY_LIST = "buddylist";// 好友 public static final String MSG_TYPE_FAILURE = "failure";// 失敗 } import com.example.huang.imsocket.bean.ProtacolObjc; /* *消息本身 包括 賬號、頭像和昵稱 * */ public class QQBuddy extends ProtacolObjc { public long account; public String nick; public int avatar; } /** * Created by huang on 2016/12/3. */ public class QQBuddyList extends ProtacolObjc { public ArrayList<QQBuddy> buddyList = new ArrayList<>(); }
關於socket的創建連接和發送消息、接受消息。
import android.util.Log; import com.example.huang.imsocket.bean.QQMessage; import java.io.DataInputStream; import java.io.DataOutputStream; import java.io.IOException; import java.net.Socket; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * Created by huang on 2016/12/3. * 連接 伺服器 */ public class QQConnection extends Thread { private static final String TAG = "QQConnection"; private Socket client; private DataOutputStream write; private DataInputStream read; public static final String HOST = "192.168.23.48"; public static final int POST = 5225; private boolean flag = true; private List<OnQQmwssagereceiveLisener> mOnQQmwssagereceiveLisener = new ArrayList<>(); public void addOnQQmwssagereceiveLisener(OnQQmwssagereceiveLisener lisener) { mOnQQmwssagereceiveLisener.add(lisener); } public void removeOnQQmwssagereceiveLisener(OnQQmwssagereceiveLisener lisener) { mOnQQmwssagereceiveLisener.remove(lisener); } public interface OnQQmwssagereceiveLisener { public void onReiceive(QQMessage qq); } @Override public void run() { super.run(); while (flag) { try { String utf = read.readUTF(); QQMessage message = new QQMessage(); QQMessage msg = (QQMessage) message.fromXml(utf); if (msg != null) { for (OnQQmwssagereceiveLisener lisner : mOnQQmwssagereceiveLisener) lisner.onReiceive(msg); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } public void connect() { try { if (client == null) { client = new Socket(HOST, POST); write = new DataOutputStream(client.getOutputStream()); read = new DataInputStream(client.getInputStream()); flag = true; this.start(); Log.e(TAG, "connect: "+(write==null)+"---"+ (read == null)); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public void disconnect() { if (client != null) { flag = false; this.stop(); try { read.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } try { write.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } try { client.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } public void send(String xml) throws IOException { write.writeUTF(xml); write.flush(); } public void send(QQMessage qq) throws IOException { write.writeUTF(qq.toXml()); write.flush(); } }
閃屏界面的佈局
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:id="@+id/activity_splash" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="@mipmap/splash_bg"> <ImageView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_centerInParent="true" android:src="@mipmap/conversation_bg_logo" /> </RelativeLayout>
閃屏界面,保持4秒鐘進入登陸界面。一般來見,閃屏界面可以載入數據、獲取版本號、更新版本等操作。這裡沒有做的那麼複雜。
import com.example.huang.imsocket.R; public class SplashActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); getSupportActionBar().hide(); //隱藏標欄 getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); //全屏顯示 setContentView(R.layout.activity_splash); new Handler().postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { startActivity(new Intent(SplashActivity.this, LoginActivity.class)); finish(); } }, 4000); } }
登陸界面的佈局
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="#aabbdd" android:gravity="center" android:orientation="vertical"> <TableLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content"> <ImageView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:src="@mipmap/conversation_bg_logo" /> <TableRow android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginLeft="20dp" android:layout_marginRight="20dp" android:layout_marginTop="8dp" android:gravity="center_horizontal"> <TextView android:layout_width="0dp" android:layout_height="wrap_content" android:layout_weight="1" android:gravity="center" android:text="賬號:" android:textColor="#000" /> <EditText android:id="@+id/et_accoun" android:layout_width="0dp" android:layout_height="wrap_content" android:layout_weight="3" android:gravity="center" android:hint="輸入賬號" /> </TableRow> <TableRow android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginLeft="20dp" android:layout_marginRight="20dp" android:layout_marginTop="4dp" android:gravity="center_horizontal"> <TextView android:layout_width="0dp" android:layout_height="wrap_content" android:layout_weight="1" android:gravity="center" android:text="密碼:" android:textColor="#000" /> <EditText android:id="@+id/et_pwd" android:layout_width="0dp" android:layout_height="wrap_content" android:layout_weight="3" android:gravity="center" android:hint="輸入密碼" /> </TableRow> <Button android:id="@+id/btn_login" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_marginLeft="80dp" android:layout_marginRight="80dp" android:layout_marginTop="8dp" android:onClick="sendmessage" android:text="登錄" /> </TableLayout> </LinearLayout>
登陸界面,創建和伺服器的連接,向伺服器發送登陸信息,接受伺服器返回的信息。
import android.app.Activity; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.EditText; import android.widget.Toast; import com.example.huang.imsocket.R; import com.example.huang.imsocket.bean.Myapp; import com.example.huang.imsocket.bean.QQBuddyList; import com.example.huang.imsocket.bean.QQMessage; import com.example.huang.imsocket.bean.QQmessageType; import com.example.huang.imsocket.core.QQConnection; import com.example.huang.imsocket.service.IMService; import com.example.huang.imsocket.util.ThreadUtils; import java.io.IOException; /** * Created by huang on 2016/12/3. */ public class LoginActivity extends Activity { private static final String TAG = "LoginActivity"; private EditText et_accoun; private EditText et_pwd; private String accoun; private QQConnection conn; private QQConnection.OnQQmwssagereceiveLisener lisener = new QQConnection.OnQQmwssagereceiveLisener() { @Override public void onReiceive(final QQMessage qq) { final QQBuddyList list = new QQBuddyList(); final QQBuddyList list2 = (QQBuddyList) list.fromXml(qq.content); if (QQmessageType.MSG_TYPE_BUDDY_LIST.equals(qq.type)) { ThreadUtils.runUIThread(new Runnable() { @Override public void run() { Toast.makeText(getBaseContext(), "成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); Myapp.me = conn; Myapp.username = accoun; Myapp.account = accoun + "@qq.com"; Intent intent = new Intent(LoginActivity.this, contactActivity.class); intent.putExtra("list", list2); startActivity(intent); Intent data = new Intent(LoginActivity.this, IMService.class); startService(data); finish(); } }); } else { ThreadUtils.runUIThread(new Runnable() { @Override public void run() { Toast.makeText(getBaseContext(), "登陸失敗", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); } } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_login); et_accoun = (EditText) findViewById(R.id.et_accoun); et_pwd = (EditText) findViewById(R.id.et_pwd); ThreadUtils.runINThread(new Runnable() { @Override public void run() { try { conn = new QQConnection(); conn.addOnQQmwssagereceiveLisener(lisener); conn.connect(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }); } public void sendmessage(View view) { accoun = et_accoun.getText().toString().trim(); final String password = et_pwd.getText().toString().trim(); Log.i(TAG, "sendmessage: " + accoun + "#" + password); ThreadUtils.runINThread(new Runnable() { @Override public void run() { QQMessage message = new QQMessage(); message.type = QQmessageType.MSG_TYPE_LOGIN; message.content = accoun + "#" + password; String xml = message.toXml(); if (conn != null) { try { conn.send(xml); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); conn.removeOnQQmwssagereceiveLisener(lisener); } }
好友列表界面
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="#aabbcc" android:orientation="vertical"> <TextView android:id="@+id/tv_title" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="50dp" android:gravity="center" android:text="聯繫人列表" android:textColor="#6d00" android:textSize="23dp" /> <ListView android:id="@+id/lv_contact" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"></ListView> </LinearLayout>
好友列表及時收到從哪個服務其發揮的好友更新信息,點擊條目跳到聊天界面。
import android.app.Activity; import android.content.Intent; import android.graphics.Color; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.view.ViewGroup; import android.widget.AdapterView; import android.widget.ArrayAdapter; import android.widget.ImageView; import android.widget.ListView; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast; import com.example.huang.imsocket.R; import com.example.huang.imsocket.bean.Myapp; import com.example.huang.imsocket.bean.QQBuddyList; import com.example.huang.imsocket.bean.QQMessage; import com.example.huang.imsocket.bean.QQmessageType; import com.example.huang.imsocket.core.QQConnection; import com.example.huang.imsocket.util.ThreadUtils; import java.util.ArrayList; import butterknife.Bind; import butterknife.ButterKnife; import cn.itcast.server.bean.QQBuddy; /** * Created by huang on 2016/12/5. */ public class contactActivity extends Activity { private static final String TAG = "contactActivity"; @Bind(R.id.tv_title) TextView tv_title; @Bind(R.id.lv_contact) ListView lv_contact; private QQBuddyList list; private ArrayList<QQBuddy> BuddyList = new ArrayList<>(); private ArrayAdapter adapter = null; private QQConnection.OnQQmwssagereceiveLisener listener = new QQConnection.OnQQmwssagereceiveLisener() { @Override public void onReiceive(QQMessage qq) { if (QQmessageType.MSG_TYPE_BUDDY_LIST.equals(qq.type)) { QQBuddyList qqlist = new QQBuddyList(); QQBuddyList qqm = (QQBuddyList) qqlist.fromXml(qq.content); BuddyList.clear(); BuddyList.addAll(qqm.buddyList); ThreadUtils.runUIThread(new Runnable() { @Override public void run() { saveAndNotify(); } }); } } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_contact); ButterKnife.bind(this); Myapp.me.addOnQQmwssagereceiveLisener(listener); Intent intent = getIntent(); list = (QQBuddyList) intent.getSerializableExtra("list"); BuddyList.clear(); BuddyList.addAll(list.buddyList); saveAndNotify(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); Myapp.me.removeOnQQmwssagereceiveLisener(listener); } private void saveAndNotify() { if (BuddyList.size() < 1) { return; } if (adapter == null) { adapter = new ArrayAdapter<QQBuddy>(getBaseContext(), 0, BuddyList) { @Override public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) { viewHolder holder; if (convertView == null) { convertView = View.inflate(getContext(), R.layout.item_contacts, null); holder = new viewHolder(convertView); convertView.setTag(holder); } else { holder = (viewHolder) convertView.getTag(); } QQBuddy qqBuddy = BuddyList.get(position); holder.tv_nick.setText(qqBuddy.nick); holder.tv_account.setText(qqBuddy.account + "@qq.com"); if (Myapp.username.equals(qqBuddy.account + "")) { holder.tv_nick.setText("[自己]"); holder.tv_nick.setTextColor(Color.GRAY); } else { holder.tv_nick.setTextColor(Color.RED); } return convertView; } }; lv_contact.setAdapter(adapter); lv_contact.setOnItemClickListener(new AdapterView.OnItemClickListener() { @Override public void onItemClick(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) { QQBuddy qqbuddy = BuddyList.get(position); if (Myapp.username.equals(qqbuddy.account + "")) { Toast.makeText(getBaseContext(), "不能和自己聊天", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } else { Intent intent = new Intent(contactActivity.this, ChatActivity.class); intent.putExtra("account", qqbuddy.account + ""); intent.putExtra("nick", qqbuddy.nick + ""); startActivity(intent); } } }); } else { adapter.notifyDataSetChanged(); } } static class viewHolder { @Bind(R.id.iv_contact) ImageView iv_contact; @Bind(R.id.tv_nick) TextView tv_nick; @Bind(R.id.tv_account) TextView tv_account; public viewHolder(View view) { ButterKnife.bind(this, view); } } }
聊天界面
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <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:id="@+id/tv_name" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="40dp" android:background="#aa119988" android:gravity="center" android:text="和誰誰聊天中........." android:textSize="19dp" /> <ListView android:id="@+id/lv_chat" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="0dp" android:layout_weight="1" /> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="horizontal"> <EditText android:id="@+id/et_sms" android:layout_width="0dp" android:layout_height="40dp" android:layout_weight="1" android:hint="輸入聊天" /> <Button android:id="@+id/btn_send" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="發送" /> </LinearLayout> </LinearLayout>
聊天界面中消息接收和消息發送都需要及時更新列表。
import android.app.Activity; import