android socket网络通信

         本文为本人由网上搜集的一些资料的修改整合。

Socket通常称为“套接字”，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。Socket字面上的中文意思为“插座”。一台服务器可能会提供很多服务，每种服务对应一个Socket（也可以这么说，每个Socket就是一个插座，客户若是需要哪种服务，就将插头插到相应的插座上面），而客户的“插头”也是一个Socket。Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。Socket把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。Socket用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求。

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。

总之一句话，socket是对TCP/IP协议的封装。

Socket的基本操作包括：

连接远程机器

发送数据

接收数据

关闭连接

绑定端口

监听到达数据

在绑定的端口上接受来自远程机器的连接

服务器要和客户端通信，两者都要实例化一个Socket。服务器和客户端的Socket是不一样的，客户端可以实现连接远程机器、发送数据、接收数据、关闭连接等，服务器还需要实现绑定端口，监听到达的数据，接受来自远程机器的连接。Android在包java.net里面提供了两个类：ServerSocket和Socket，前者用于实例化服务器的Socket，后者用于实例化客户端的Socket。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成客户端到服务器所需的会话。

接下来分析一些重要的Socket编程接口。首先是如何构造一个Socket，常用的构造客户端Socket的方法有以下几种：

Socket()：创建一个新的未连接的Socket。

Socket(Proxy proxy)：使用指定的代理类型创建一个新的未连接的Socket。

Socket(String dstName,int dstPort)：使用指定的目标服务器的IP地址和目标服务器的端口号，创建一个新的Socket。

Socket(String dstName,int dstPort,InetAddress localAddress,int localPort)：使用指定的目标主机、目标端口、本地地址和本地端口，创建一个新的Socket。

Socket(InetAddress dstAddress,int dstPort)：使用指定的本地地址和本地端口，创建一个新的Socket。

Socket(InetAddress dstAddress,int dstPort,InetAddress localAddress,int localPort)：使用指定的目标主机、目标端口、本地地址和本地端口，创建一个新的Socket。

其中，proxy为代理服务器地址，dstAddress为目标服务器IP地址，dstPort为目标服务器的端口号（因为服务器的每种服务都会绑定在一个端口上面），dstName为目标服务器的主机名。Socket构造函数代码举例如下所示：

Socket client=new Socket("192.168.1.23", 2012);
// 第一个参数是目标服务器的IP地址，2012是目标服务器的端口号
Socket sock = new Socket(new Proxy(Proxy.Type.SOCKS,
new InetSocketAddress("test.domain.org", 2130)));
// 实例化一个Proxy，以该Proxy为参数，创建一个新的Socket

注意　0~1023端口为系统保留，用户设定的端口号应该大于1023。

方 法 原 型 功 能 描 述

    Public InputStream getInputStream() 读出该Socket中的数据

    public OutputStream getOutputStream() 向该Socket中写入数据

    public synchronized void close() 关闭该Socket

上面是构造Socket客户端的几种常用的方法，构造服务器端的ServerSocket的方法有以下几种。

ServerSocket()：构造一个新的未绑定的ServerSocket。

ServerSocket(int port)：构造一个新的ServerSocket实例并绑定到指定端口。如果port参数为0，端口将由操作系统自动分配，此时进入队列的数目将被设置为50。

ServerSocket(int port,int backlog)：构造一个新的ServerSocket实例并绑定到指定端口，并且指定进入队列的数目。如果port参数为0，端口将由操作系统自动分配。

ServerSocket(int port,int backlog,InetAddress localAddress)：构造一个新的ServerSocket实例并绑定到指定端口和指定的地址。如果localAddress参数为null，则可以使用任意地址，如果port参数为0，端口将由操作系统自动分配。

下面举例说明ServerSocket的构建方法，代码如下所示：

ServerSocket socketserver=new ServerSocket(2012);
// 2012表示服务器要监听的端口号

构造完ServerSocket之后，需要调用ServerSocket.accept()方法来等待客户端的请求（因为Socket都是绑定在端口上面的，所以知道是哪个客户端请求的）。accept()方法就会返回请求这个服务的客户端的Socket实例，然后通过返回的这个Socket实例的方法，操作传输过来的信息。当Socket对象操作完毕之后，使用close()方法将其关闭。

方 法 原 型 功 能 描 述

    public Socket accept () 等待Socket请求，直到连接被打开，该方法返回一个刚刚打开的连接Socket对象

    public void close() 关闭该服务器Socket

Socket一般有两种类型：TCP套接字和UDP套接字。

TCP和UDP在传输过程中的具体实现方法不同。两者都接收传输协议数据包并将其内容向前传送到应用层。TCP把消息分解成数据包（数据报，datagrams）并在接收端以正确的顺序把它们重新装配起来，TCP还处理对遗失数据包的重传请求，位于上层的应用层要处理的事情就少多了。UDP不提供装配和重传请求这些功能，它只是向前传送信息包。位于上层的应用层必须确保消息是完整的，并且是以正确的顺序装配的。

接下来我们分别详细讨论使用TCP和UDP通信的一些细节。

使用TCP通信

TCP建立连接之后，通信双方都同时可以进行数据的传输；在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制；在流量控制上，采用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传；在拥塞控制上，采用慢启动算法。

TCP服务器端工作的主要步骤如下。

    步骤1　调用ServerSocket（int port）创建一个ServerSocket，并绑定到指定端口上。

    步骤2　调用accept()，监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字（socket实例）。

    步骤3　调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream()获取输出和输入流，开始网络数据的发送和接收。

    步骤4　关闭通信套接字。

    示例代码如下所示：

ServerSocket serverSocket = null;//创建一个ServerSocket对象
try {
// TCP_SERVER_PORT为指定的绑定端口，为int类型
serverSocket = new ServerSocket(TCP_SERVER_PORT);
// 监听连接请求
Socket socket = serverSocket.accept();
// 放到读Buffer中
BufferedReader in = new BufferedReader(new
// 获取输入流
InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 放到写Buffer中
BufferedWriter out = new BufferedWriter(new
// 获取输出流
OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
// 读取接收信息，转换为字符串
String incomingMsg = in.readLine() + System.getProperty("line.separator");
// 生成发送字符串
String outgoingMsg = "goodbye from port " + TCP_SERVER_PORT +
System.getProperty("line.separator");
// 将发送字符串写入上面定义的BufferedWriter中
out.write(outgoingMsg);
// 刷新，发送
out.flush();
// 关闭
socket.close();
} catch (InterruptedIOException e) {
// 超时错误
e.printStackTrace();
// IO异常
} catch (IOException e) {
// 打印错误
e.printStackTrace();
} finally {
// 判定是否初始化ServerSocket对象，如果初始化则关闭serverSocket
if (serverSocket != null) {
try {
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

    TCP客户端工作的主要步骤如下。

    步骤1　调用Socket()创建一个流套接字，并连接到服务器端。

    步骤2　调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream()方法获取输出和输入流，开始网络数据的发送和接收。

    步骤3　关闭通信套接字。

    编写TCP客户端代码如下所示：

try {
// 初始化Socket，TCP_SERVER_PORT为指定的端口，int类型
Socket socket = new Socket("localhost", TCP_SERVER_PORT);
// 获取输入流
BufferedReader in = new BufferedReader(new
InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 生成输出流
BufferedWriter out = new BufferedWriter(new
OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
// 生成输出内容
String outMsg = "TCP connecting to " + TCP_SERVER_PORT +
System.getProperty("line.separator");
// 写入
out.write(outMsg);
// 刷新，发送
out.flush();
// 获取输入流
String inMsg = in.readLine() + System.getProperty("line.separator");
Log.i("TcpClient", "received: " + inMsg);
// 关闭连接
socket.close();
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

    注意　无论是客户端还是服务器端，都要添加UnknownHostException（处理网络异常）和IOException（处理I/O异常）异常处理。

    在Android配置文件中需要添加下面的权限：

    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

  使用UDP通信
    UDP有不提供数据报分组、组装和不能对数据包排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用，包括网络视频会议系统在内的众多的客户端/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。UDP传输原理示意图如图2-6所示。

 
  


 
  UDP服务器端工作的主要步骤如下。

    步骤1　调用DatagramSocket(int port)创建一个数据报套接字，并绑定到指定端口上。

    步骤2　调用DatagramPacket（byte[]buf,int length），建立一个字节数组以接收UDP包。

    步骤3　调用DatagramSocket类的receive()，接受UDP包。

    步骤4　关闭数据报套接字。

    示例代码如下所示：

byte[] lMsg = new byte[MAX_UDP_DATAGRAM_LEN];//接收的字节大小，客户端发送的数据不能超过MAX_UDP_DATAGRAM_LEN
// 实例化一个DatagramPacket类
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(lMsg, lMsg.length);
// 新建一个DatagramSocket类
DatagramSocket ds = null;
try {
// UDP服务器监听的端口
ds = new DatagramSocket(UDP_SERVER_PORT);
// 准备接收数据
ds.receive(dp);
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 如果ds对象不为空，则关闭ds对象
if (ds != null) {
ds.close();
}
}

    UDP客户端工作的主要步骤如下。

    步骤1　调用DatagramSocket()创建一个数据包套接字。

    步骤2　调用DatagramPacket（byte[]buf,int offset,int length,InetAddress address,int port），建立要发送的UDP包。

    步骤3　调用DatagramSocket类的send()发送UDP包。

    步骤4　关闭数据报套接字。

    示例代码如下所示：

// 定义需要发送的信息
String udpMsg = "hello world from UDP client " + UDP_SERVER_PORT;
// 新建一个DatagramSocket对象
DatagramSocket ds = null;
try {
// 初始化DatagramSocket对象
ds = new DatagramSocket();
// 初始化InetAddress对象
InetAddress serverAddr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
DatagramPacket dp;
// 初始化DatagramPacket对象
dp = new DatagramPacket(udpMsg.getBytes(), udpMsg.length(), serverAddr, UDP_SERVER_PORT);
// 发送
ds.send(dp);
}
// 异常处理
// Socket连接异常
catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
// 不能连接到主机
}catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
// 数据流异常
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
// 其他异常
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 如果DatagramSocket已经实例化，则需要将其关闭
if (ds != null) {
ds.close();
}
}

参考文章：http://book.2cto.com/201308/30046.html

 http://www.jb51.net/article/53196.htm