安卓入门九 常用网络协议二

1. Android Socket

socket 是端对端的通信，即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；

那两台计算机怎么通信呢 ？ 它的通信必要条件为：IP地址，协议，端口号。

IP地址：两台主机他们需要有一个唯一的标识，用来表示他们所处的身份，所在的位置，这就是IP地址

协议：需要有共同的语言，否则就会出现言语不通，无法交流，这就是我们的协议，比如 TCP/IP协议簇

端口号：每台主机都需要有相应的端口号，一台主机上可以运行多个应用程序，那如何辨别不同应用程序的通信，我们需要使用端口号来进行区分。

而 socket 通信是基于TCP/IP 网络层上的一种传送方式，我们通常把TCP和UDP称为传输层(图片来源百度图片)：osi参考模型与TCP/IP参考模型的对应关系

在建立 socket ，我们需要分别创建 server 和 client ，用一张图来解释可以如下：

从上图我们得出

服务端的步骤：

获取 ServerSocket 的实例

通过 server.accpet() 拿到客户端的 socket 实例

通过 socket.getInputStream() 或 socket.getOutputStream() 进行数据传输

客户端步骤：

获取 Socket 的实例

通过 connect 连接服务器

通过 socket.getInputStream() 或 socket.getOutputStream() 进行数据传输

2.1 TCP示例

理解了上面的连接过程，接着，我们来实现一个简单栗子；
客户端通过终端数据，并发送给服务端，服务端拿到数据后，回数据给客户端，

以‘bye’结束
首先先看客户端代码，首先通过 System.in 拿到终端的数据，然后通过 outputstream 发送给客户端，如下：

接着看服务端代码：

效果如下 (记得先启动服务端再启动客户端端)：
服务端：

客户端：

2.2 UDP示例

UDP 是一个面向数据包的传输层协议，进程的每一个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份待发送的IP数据报。格式如下

IP数据报的最大长度为 65535 字节 ，除去首字IP 的20 字节和 UDP首部8个字节，实际上，UDP 能传输的最大字节数为 65507,个字节；当我们的数据超过这个长度时，则需要考虑分包的问题，这个问题，我们在后面分析。

UDP 的传输是不可靠的，它只负责把数据传输出去，并不会去考虑接收端是否能接受到。在大多不需要考虑应答的应用中，我们会优先考虑 UDP，比如多人聊天；当然，我们还可以 UDP 与 TCP 一起辅助，利用各自的优点来实现特殊的功能，比如文件快传。

DatagramSocket 和 DatagramPacket

socket的udp的api并没有包含在socket api中，而是通过DatagramSocket和DatagramPacket来实现的。

我们知道两台计算机的通信，无论是 TCP 还是 UDP ，都需要知道 IP 和 端口。同样，在 UDP 的单播实例中，实现步骤也是一样的，具体参考以下流程图：

2.3 单播、组播、多播

1.单播

单播即点对点的通信，这个也比较好理解，IP 和 端口都是确定的。
所以，UDP 的服务端代码如下：

客户端代码：

运行结果

IP地址分类和IP构成

对 ip 的分类划分：

可以看到，类别的不同，可以通过子网掩码来区分。我们常用的则为 C 端的ip地址。

然后来看看一些udp广播多播的知识：

255.255.255.255 为受限广播，即所有网段都能收到，但路由并不会去转发该广播，毕竟所有网段都会接受，所以只有本局域网能够接收到。

x.x.x.255 为 C 类广播，只有该网段下的才能收到 ，比如 192.168.33.255，那么 192.168.33.x 下的所有网段都能接收到。

多播广播，这个为多播预留的地址。

接着继续看 ip 地址 的构成，它是由 32 byte 组成：

上面看到了受限广播地址，即 255.255.255.255 ，当使用这个地址作为广播地址时，路由器的其他设备都能监听到，但如果 A 路由器和B路由器想要之间也能通信，则需要计算器出来的地址，比如：

A设备：ip为192.168.134.7 ，子网掩码为 255.255.255.192

B设备：ip为192.168.134.100 ，子网掩码也是 255.255.255.192

看到 A 与 B 的子网掩码是一样，但其实还是不能通信，因为 A与B 的通信地址不一样，因为A的地址为 192.168.134.63 而，B 则为 192.168.134.127 ，本来广播地址不同，也不能通信。

2.广播

理解了上面的知识点，接着我们来看看实现一下广播的代码，大致思路如下，pc 端的 client 发送一个 255.255.255.255 的受限广播，pc 端和 Android 接受之后，发送回应给客户端，客户端在接受之后，打印相关信息，并可以按任意键退出，并打印出已经搜索到的设备信息.

受限是客户端：

发送广播：

接着，监听服务端发送回来的信息：

接着写服务端的：

服务端也比较简单，监听即可。
接着看看Android端的，其实跟pc 的服务端一致，开发线程监听广播和发送即可，由于代码差不多，就不贴出来，具体看工程代码。
运行结果如下：
pc 服务端：

Android 服务端：

pc 客户端：

3.多播(组播)

从上面我们已经知道，在 ip 的分配中，有专门的一组留给组播的ip，从这里也可以看到，在效率上，组播比广播要优越得多。

组播组由D类IP地址和标准UDP端口号指定。 D类IP地址范围为224.0.0.0至239.255.255.255 （含）。 地址224.0.0.0是保留的，不应该使用。

而组播使用的socket api 为：MulticastSocket ，MulticastSocket 是 DatagramSocket 的子类，我们可以通过 joinGroup 来把某个地址加入到组播中；

当向多播组发送消息时，向该主机和端口发送的所有订阅的收件人都将收到消息（在数据包的生存时间内，请参见下文）。 套接字不需要是组播组的成员来向其发送消息。

当一个套接字订阅一个组播组/端口时，它接收其他主机发送到组/端口的数据报，组和端口的所有其他成员也同样。 套接字通过leaveGroup（InetAddress addr）方法放弃组中的成员资格。 多个MulticastSocket可以同时订阅组播组和端口，并且它们都将接收组数据报。

了解上面的知识后，我们做个试验，服务端接受其他组播成员加入，并打印出来，客户端则发送数据并接受服务端数据：

服务器：

客户端：

运行结果

2.4 TCP详细配置和传递基础数据

tcp 设置

首先，先看看客户端，在一般的设置中，我们可以使用 Socket socket = new Socket() 去创建客户端，而实际中个，创建 socket 可以还有配置代理，固定端口等，如下：

这里讲一下 bind 的属性，比如，我们在第一章中，socket 客户端的端口是一直变动的，这是因为我们并没有制定，而端口由系统去指定；当我们使用了 bind 之后，则客户端的端口就指定好了，不会再变动了；接着继续配置 socket 的其他属性：

需要注意的是 socket.setPerformancePreferences(1, 1, 0); 是权重的意思，就算设置成100💯100 也是1:1:1 的关系，这个可以根据业务需求去改，如果想要延迟低，则提高这个权重即可，其他的属性都说明得很清楚了。

需要注意的是，这些配置都需要在 connect 连接服务器之前，不然设置了无效；

接着看发送基础数据，这里采用 ByteBuffer 来实现，如下：

接着看服务器端的配置：
首先是创建 serverSocket:

接着配置 serversocket，这里跟客户端差不多：

上面看到 backlog 的意思，其实就是接入丢列大小，所以一般我们可以这样配置，当然也可以直接配置：

接着就是读取基础数据了：

结果如下：

2.5 UDP与TCP结合传输数据

通过 UDP 获取不同设备的ip和端口

通过 TCP 进行相互通信

设想一个案例，即我想与B设备相互通信；
但是并不知道B设备的ip和端口，但我们可以通过 udp 发送广播，找到设备 ip 和端口，再进行 tcp 通信；大概流程如下

客户端端通过 udp 广播 搜索设备，如果A或者B设备对广播的协议有响应，则发送自己的ip和端口给客户端，客户端拿到之后，再与之进行双向通信。

进行UDP通过获取IP

代码改动不大，发送广播那里，我们进行一个数据包装，采用 ByteBuffer，毕竟我们不想让每个人都与之通信。

客户端中发送广播:

通过广播，发送 cmd 和 要回送的 port ；接着，在服务端中，解析相应数据：

当 cmd 是 CMD_BROAD 才回送数据,然后把 tcp 的端口也回送回去；然后回到 client 中的 listener 去监听：

打印如下：

进行 TCP 双向通信

拿到 TCP 的设备之后，就可以进行通信了。
首先，我们先改动 客户端，让发送和接收分开：

发送

接收

这样，我们就能监听服务端的信息了，接着，我们需要改变一下服务端的；当终端也输入时，发送给其他客户端。
这里，我们也把发送和接收分开：
为了能并发，我们这里都是采用线程去处理：
发送

接收：

这样就完成了双向通信了。

实现一个多人聊天室

如果自己做服务端有做客户端，逻辑判断方面可以把自己搞死

判断是否是自身，如果不是，则通过服务端发送给其他客户端，这样就实现了我们刚才的思路； 客户端 - 服务端 - 客户端。

Android Socket(网络) 系列更新计划_android socket 版本升级-CSDN博客