android开发之网络学习-Socket学习

写在开头

依然那句话，android需要学的东西太多了。网络知识必不可少也。一点一点总结学习。
相关链接：
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欢迎大家的补充，共同学习与进步。

Socket概念

Socket（套接字）用于描述IP地址和端口，是通信链的句柄，应用程序可以通过Socket向网络发出请求或者应答网络请求。

Socket是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元，是对网络通信过程中端点的抽象表示，包含了进行网络通信所必需的5种信息：连接所使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远地主机的IP地址以及远地进程的协议端口。

Socket的传输模式

Socket有两种主要的操作方式：面向连接（TCP）的和无连接（UDP）的。（对于这方面，可看下上面推荐的文章）。

TCP层则提供面向应用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心IP层是如何处理数据的。

目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提 出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。

TCP是Tranfer Control Protocol的 简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。

UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。

知识点对比：
UDP：
1，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。
2，UDP传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。
3，UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

TCP：
1，面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中需要连接时间。
2，TCP传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大的数据。
3，TCP是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

Socket的使用（以TCP为例）（先说句，网络权限要打开）

客户端和服务器端的输入输出流的问题（图解，网上一张图，挺好。）

Socket提供了方法getInputStream()和getOutPutStream()来获得对应的输入流和输出流，以便对Socket进行读写操作，这两个方法的返回值分别是InputStream和OutPutStream对象。

步骤详解

服务器端的步骤：

1，指定端口实例化一个ServerSocket
2,调用ServerSocket的accept方法等待连接期间阻塞
3，获取位于底层的Socket流进行读写操作
4，将数据封装成流
5，对Socket进行读写
6，关闭流

客户端的步骤：

1，通过IP地址和端口实例化Socket，请求连接服务器
2，获取位于底层的Socket流进行读写操作
3，将数据封装成流（BufferedReader/PrintWriter,DataOutputStream/DataInputStream）的实例
4，对Socket进行读写
5，关闭流

Socket的构造方法

Java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket，分别用来表示双向连接的Socket客户端和服务器端。

Socket的构造方法如下：

（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的构造方法如下：

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

其中，参数address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端口号；参数stream表示Socket是流Socket还是数据报Socket；参数localAddr和localPort表示本地主机的IP地址和端口号；SocketImpl是Socket的父类，既可以用来创建ServerSocket，也可以用来创建Socket。

注意，在选择端口时，必须小心。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的端口，才 能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留，例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23, 所以我们在选择端口号时，最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。
在创建socket时如果发生错误，将产生IOException，在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket或ServerSocket是必须捕获或抛出例外。

简单代码实现

服务器端：（建议用MyEclipse写个简单的java文件）

public class ServerSocketDemo{  

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

// 创建一个线程在后台监听（例子就是用一个死循环，实际否。）  
class ServerThread extends Thread { 

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

    public void run() {  

        try {  
            // 创建一个serversocket对象，并让他在Port端口监听  
            serversocket = new ServerSocket(Port);  
            while (true) {  
                // 调用serversocket的accept()方法，接收客户端发送的请求  
                Socket socket = serversocket.accept();  
                BufferedReader buffer = new BufferedReader(  
                        new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
                // 读取数据  
                String msg = buffer.readLine();  
                System.out.println("msg:" + msg);  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            try {  
                serversocket.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  
}  

android的客户端：

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();  
            }  
        });  
    }  

    // 发送信息  
    public void sendMsg() {  

        try {  
            // 创建socket对象，指定服务器端地址和端口号  
            socket = new Socket(IpAddress, Port);  
            // 获取 Client 端的输出流  
            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());  
            // 关闭 
            out.close（）;

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

总结

写这么多只是想扩充下socket编程的认知，实际开发中我们一般是不会自己写socket的，对于我们android端的即时通讯功能，一般会采用三方的解决方案，环信，融云都是很好的选择，如果需求必须用到socket的话，有很多框架也可以选择。
https://github.com/vilyever/AndroidSocketClient（国库，注释都是中文哦）
https://github.com/typ0520/bizsocket（支持RxJava，没用，你可以试一下给点反馈嘿嘿）

写在最后

试了下，确实是能收到消息的，不过我只是简单的学习了下。在这里感谢以下大神的博客。

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