android 通讯学习之路 socket udp tcp

原文 https://www.jianshu.com/p/61de9478c9aa

整体步骤流程

先来说一下整体的步骤思路吧：

1. 发送 UDP 广播，大家都知道 UDP 广播的特性是整个网段的设备都可以收到这个消息。
2. 接收方收到了 UDP 的广播，将自己的 ip 地址，和双方约定的端口号，回复给 UDP 的发送方。
3. 发送方拿到了对方的 ip 地址以及端口号，就可以发起 TCP 请求了，建立 TCP 连接。
4. 保持一个 TCP 心跳，如果发现对方不在了，超时重复 1 步骤，重新建立联系。

搭建 UDP 模块

public UDPSocket(Context context) {

        this.mContext = context;

        int cpuNumbers = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        // 根据CPU数目初始化线程池
        mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(cpuNumbers * Config.POOL_SIZE);
        // 记录创建对象时的时间
        lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();

        messageReceiveList = new ArrayList<>();

        Log.d(TAG, "创建 UDP 对象");
//        createUser();
    }

首先进行一些初始化操作，准备线程池，记录对象初始的时间等等。

public void startUDPSocket() {
        if (client != null) return;
        try {
            // 表明这个 Socket 在设置的端口上监听数据。
            client = new DatagramSocket(CLIENT_PORT);
            client.setReuseAddress(true);
            if (receivePacket == null) {
                // 创建接受数据的 packet
                receivePacket = new DatagramPacket(receiveByte, BUFFER_LENGTH);
            }

            startSocketThread();
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

紧接着就创建了真正的一个 UDP Socket 端，DatagramSocket，注意这里传入的端口号 CLIENT_PORT 的意思是这个 DatagramSocket 在此端口号接收消息。

/**
     * 开启发送数据的线程
     */
    private void startSocketThread() {
        clientThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                receiveMessage();
            }
        });
        isThreadRunning = true;
        clientThread.start();
        Log.d(TAG, "开启 UDP 数据接收线程");

        startHeartbeatTimer();
    }

我们都知道 Socket 中要处理数据的发送和接收，并且发送和接收都是阻塞的，应该放在子线程中，这里就开启了一个线程，来处理接收到的 UDP 消息（UDP 模块上一篇文章讲得比较详细了，所以这里就不详细展开了）

/**
     * 处理接受到的消息
     */
    private void receiveMessage() {
        while (isThreadRunning) {
            try {
                if (client != null) {
                    client.receive(receivePacket);
                }
                lastReceiveTime = System.currentTimeMillis();
                Log.d(TAG, "receive packet success...");
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "UDP数据包接收失败！线程停止");
                stopUDPSocket();
                e.printStackTrace();
                return;
            }

            if (receivePacket == null || receivePacket.getLength() == 0) {
                Log.e(TAG, "无法接收UDP数据或者接收到的UDP数据为空");
                continue;
            }

            String strReceive = new String(receivePacket.getData(), receivePacket.getOffset(), receivePacket.getLength());
            Log.d(TAG, strReceive + " from " + receivePacket.getAddress().getHostAddress() + ":" + receivePacket.getPort());

            //解析接收到的 json 信息
            notifyMessageReceive(strReceive);
            // 每次接收完UDP数据后，重置长度。否则可能会导致下次收到数据包被截断。
            if (receivePacket != null) {
                receivePacket.setLength(BUFFER_LENGTH);
            }
        }
    }

在子线程接收 UDP 数据，并且 notifyMessageReceive 方法通过接口来向外通知消息。

/**
     * 发送心跳包
     *
     * @param message
     */
    public void sendMessage(final String message) {
        mThreadPool.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    BROADCAST_IP = WifiUtil.getBroadcastAddress();
                    Log.d(TAG, "BROADCAST_IP:" + BROADCAST_IP);
                    InetAddress targetAddress = InetAddress.getByName(BROADCAST_IP);

                    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(), message.length(), targetAddress, CLIENT_PORT);

                    client.send(packet);

                    // 数据发送事件
                    Log.d(TAG, "数据发送成功");

                } catch (UnknownHostException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        });
    }

接着 startHeartbeatTimer 开启一个心跳线程，每间隔五秒，就去广播一个 UDP 消息。注意这里 getBroadcastAddress 是获取的网段 ip，发送这个 UDP 消息的时候，整个网段的所有设备都可以接收到。

到此为止，我们发送端的 UDP 算是搭建完成了。