Android socket通信协议的封装和解析

作者&投稿:丹信 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何在tcp/ip的socket基础上封装自己的通信协议~

TCP/IP是按照字节发送的。你只要准备好字节数据,然后调用TCP发送即可。
接收端也是按照字节进行接收的。
如果要发送自己的通信协议。就是指,按照通信协议先准备好字节数据,然后交给TCP去发送。
接收端在收到字节数据后,按照通信协议进行解析。
所以说,如果想封装自己的通信协议,通常就是把发送数据和接收数据,按照规定的协议制作成二进制的字节数据即可。

我学网络专业,对网络通信协议还是比较熟悉的,“先讲下7层协议,然后从7层协议中引出socket和http”
套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示,包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议,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,远地进程的协议端口。

应用层通过传输层进行数据通信时,TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个
TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应用层可以和传输层通过Socket接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。
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。

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。
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol
),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。

HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

1)在HTTP 1.0中,客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接,在处理完本次请求后,就自动释放连接。

2)在HTTP
1.1中则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。

由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”,要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求。通常的做法是即时不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。
由于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致
Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。

而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,不仅在请求时需要先建立连接,而且需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。

很多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给客户端;若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。

android socket通信协议的封装和解析,其实是和java一样的,都是通过http中的相关知识来封装和解析,主要是通过多次握手,如下代码:

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;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;


public class Main {
    private static final int PORT = 9999;
    private List<Socket> mList = new ArrayList<Socket>();
    private ServerSocket server = null;
    private ExecutorService mExecutorService = null; //thread pool
    
    public static void main(String[] args) {
        new Main();
    }
    public Main() {
        try {
            server = new ServerSocket(PORT);
            mExecutorService = Executors.newCachedThreadPool();  //create a thread pool
            System.out.println("服务器已启动...");
            Socket client = null;
            while(true) {
                client = server.accept();
                //把客户端放入客户端集合中
                mList.add(client);
                mExecutorService.execute(new Service(client)); //start a new thread to handle the connection
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    class Service implements Runnable {
            private Socket socket;
            private BufferedReader in = null;
            private String msg = "";
            
            public Service(Socket socket) {
                this.socket = socket;
                try {
                    in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                    //客户端只要一连到服务器,便向客户端发送下面的信息。
                    msg = "服务器地址:" +this.socket.getInetAddress() + "come toal:"
                        +mList.size()+"(服务器发送)";
                    this.sendmsg();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                
            }

            @Override
            public void run() {
                try {
                    while(true) {
                        if((msg = in.readLine())!= null) {
                            //当客户端发送的信息为:exit时,关闭连接
                            if(msg.equals("exit")) {
                                System.out.println("ssssssss");
                                mList.remove(socket);
                                in.close();
                                msg = "user:" + socket.getInetAddress()
                                    + "exit total:" + mList.size();
                                socket.close();
                                this.sendmsg();
                                break;
                                //接收客户端发过来的信息msg,然后发送给客户端。
                            } else {
                                msg = socket.getInetAddress() + ":" + msg+"(服务器发送)";
                                this.sendmsg();
                            }
                        }
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
          /**
           * 循环遍历客户端集合,给每个客户端都发送信息。
           */
           public void sendmsg() {
               System.out.println(msg);
               int num =mList.size();
               for (int index = 0; index < num; index ++) {
                   Socket mSocket = mList.get(index);
                   PrintWriter pout = null;
                   try {
                       pout = new PrintWriter(new BufferedWriter(
                               new OutputStreamWriter(mSocket.getOutputStream())),true);
                       pout.println(msg);
                   }catch (IOException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
               }
           }
        }    
}


这么高深,你要去了解一下tcp/ip协议。tcp/ip时里面有讲解tcp/ip包里各字节中各位的作用。跟据那些作用你自个编程通过位运算,获取特定位值。

demo 倒是没有,不过你可以自己做解析,类似

s.connect(new InetSocketAddress(mHost, mPort), CONNECT_TIMEOUT_TIME);

bis = new BufferedInputStream(s.getInputStream());
dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
while (true){
byte[] firt2Bytes = new byte[2];

int readCount = bis.read(firt2Bytes);
........
}
这样


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