【原創】NIO框架入門(四)：Android與MINA二、Netty4的跨平臺UDP雙向通訊實戰

時間 2019-12-09

標籤原創 nio 框架入門 android mina netty4 netty 跨平臺 udp 雙向通訊實戰欄目 Netty 简体版

原文原文鏈接

概述

本文演示的是一個Android客戶端程序，經過UDP協議與兩個典型的NIO框架服務端，實現跨平臺雙向通訊的完整Demo。

當前因爲NIO框架的流行，使得開發大併發、高性能的互聯網服務端成爲可能。這其中最流行的無非就是MINA和Netty了，MINA目前的主要版本是MINA2、而Netty的主要版本是Netty3和Netty4（Netty5已經被取消開發了：詳見此文）。

本文中，服務端將分別用MINA2和Netty4進行實現，但在你實際的項目中服務端實現只需選其一就好了。本文中的Demo同時用MINA2和Netty4分別實現服務端的目的，是由於不少人都在糾結究竟是用MINA仍是Netty來實現高併發的Java網絡通訊服務端，在此乾脆兩個都實現了，就看你怎麼選擇。

實際上，MINA2和Netty4的官方代碼裏有UDP通訊的Demo代碼，但卻不存在針對移動端（主要是Android和iOS端）的Demo，本文將演示用Android客戶端來實現這種跨平臺的雙向網絡通訊。Demo中，已經解決跨平臺通訊時的常見的亂碼、數據字節異常等問題，如以爲有用，你可直接使用之。php

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《NIO框架入門》系列文章目錄

有關MINA和Netty的入門文章不少，但多數都是複製、粘貼的未經證明的來路不明內容，對於初次接觸的人來講，一個能夠運行且編碼規範的Demo，顯然要比各類「詳解」、「深刻分析」之類的要來的直接和有意義。本系列入門文章正是基於此種考慮而寫，雖無精深內容，但至少但願對初次接觸MINA、Netty的人有所啓發，起到拋磚引玉的做用。

本文是《NIO框架入門》系列文章中的第 4 篇，目錄以下：android

本篇亮點

客戶端基於Android移動端平臺：
直接使用Android的標準UDP代碼，不依賴第3方包，且已解決與Java NIO服務端的跨平臺通訊問題，是個可貴的Android端實踐入門示例；
完整可執行源碼、方便學習：
完整的Demo源碼，適合新手直接運行，便於學習和研究。
Demo中的代碼源自做者的開源工程，有實用價值：
源碼均修改自做者的即時通信開源工程 MobileIMSDK，只是爲了方便學習理解而做了簡化，有必定的實用價值；

本文中Demo演示的功能

本文中的Demo代碼實現包含兩部分，Android UDP客戶端和NIO框架實現的服務端（包括MINA2和Netty4實現兩個方案），客戶端每隔5秒向服務端發送消息，而服務端在收到消息後立刻回覆一條消息給客戶端。

如上所述，服務端（PC服務器）和客戶端（Android移動端）都要實現消息的發送和接收，即實現跨平臺的雙向通訊。下節將將給出真正的實現代碼。git

Android客戶端準備工做

[Step 1]：準備好開發環境

這兩年，Google官方已經基本放棄Eclipse+ADT這樣的IDE組合，轉而大力開發Android Studio，但不得不認可，因爲個人OS仍然是XP（Android Studio不支持XP），因此Eclipse+ADT還得繼續用（這個組合雖然一直被吐槽，但又不得不用）。

若是你習慣使用Eclipse+ADT這樣的IDE，能夠下載我打好包的版本，內含Eclipse4.2+ADT+Android SDK：程序員

若是你須要Android Studio，可進入此連接下載。

github

[Step 2]：新建一個普通的Android工程，準備開擼

本文以Eclipse+ADT爲開發Android開發工具（如你使用Android Studio道理也是同樣的），按照提示新建工程便可，無需特殊的設置或其它前前置條件。

我建好的工程，以下圖所示（不少都是默認生成的，用不上的東西就別去管它了）：

補充說明：由於須要進行網絡通訊，建好的工程裏，請務必在 AndroidManifest.xml 加上網絡權限的許可，以下圖：
編程

Android客戶端代碼實現

[1] 客戶端主類 MainActivity.java：

 
    /*
 * Copyright (C) 2016 即時通信網(52im.net) - 即時通信開發者社區.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;
 
import net.x52im.example.android.udp.utils.UDPUtils;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.util.Log;
 
/**
 * Demo主類。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class MainActivity extends ActionBarActivity 
{
        private final static String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
        // 重複發送的時間間隔（單位：毫秒）
        public static int INTERVAL = 5000;
        private Handler handler = null;
        private Runnable runnable = null;
 
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);
 
                // 初始化本地UDP的Socket
                LocalUDPSocketProvider.getInstance().initSocket();
                // 啓動本地UDP監聽（接收數據用的）
                LocalUDPDataReciever.getInstance(this).startup();
 
                // 自動循環發送
                handler = new Handler();
                runnable = new Runnable(){
                        @Override
                        public void run()
                        {
                                sendMessageToServer();
                                 
                                // 開始下一次循環
                                handler.postDelayed(runnable, INTERVAL);
                        }
                };
                 
                // 當即開始發送
                handler.postDelayed(runnable, 0);
        }
 
        private void sendMessageToServer()
        {
                try
                {
                        // 要發送的數據
                        String toServer = "Hi，我是客戶端，個人時間戳"+System.currentTimeMillis();
                        byte[] soServerBytes = toServer.getBytes("UTF-8");
                        // 開始發送
                        boolean ok = UDPUtils.send(soServerBytes, soServerBytes.length);
                        if(ok)
                                Log.d(TAG, "發往服務端的信息已送出.");
                        else
                                Log.e(TAG, "發往服務端的信息沒有成功發出！！！");
                }
                catch (Exception e)
                {
                        Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                }
        }
} 
   

補充說明：本類沒有去寫UI代碼，只是做爲本次Demo的主入口類而已，須要查看數據輸出的，請在Eclipse下的DDMS控制檯看查看log輸出哦。

api

[2] 客戶端本地 UDP Socket 管理類 LocalUDPSocketProvider.java：

 
    /*
 * Copyright (C) 2016 即時通信網(52im.net) - 即時通信開發者社區.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;
 
import net.x52im.example.android.udp.utils.UDPUtils;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.util.Log;
 
/**
 * Demo主類。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class MainActivity extends ActionBarActivity 
{
        private final static String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
        // 重複發送的時間間隔（單位：毫秒）
        public static int INTERVAL = 5000;
        private Handler handler = null;
        private Runnable runnable = null;
 
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);
 
                // 初始化本地UDP的Socket
                LocalUDPSocketProvider.getInstance().initSocket();
                // 啓動本地UDP監聽（接收數據用的）
                LocalUDPDataReciever.getInstance(this).startup();
 
                // 自動循環發送
                handler = new Handler();
                runnable = new Runnable(){
                        @Override
                        public void run()
                        {
                                sendMessageToServer();
                                 
                                // 開始下一次循環
                                handler.postDelayed(runnable, INTERVAL);
                        }
                };
                 
                // 當即開始發送
                handler.postDelayed(runnable, 0);
        }
 
        private void sendMessageToServer()
        {
                try
                {
                        // 要發送的數據
                        String toServer = "Hi，我是客戶端，個人時間戳"+System.currentTimeMillis();
                        byte[] soServerBytes = toServer.getBytes("UTF-8");
                        // 開始發送
                        boolean ok = UDPUtils.send(soServerBytes, soServerBytes.length);
                        if(ok)
                                Log.d(TAG, "發往服務端的信息已送出.");
                        else
                                Log.e(TAG, "發往服務端的信息沒有成功發出！！！");
                }
                catch (Exception e)
                {
                        Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                }
        }
} 
   

補充說明：以上代碼使用的是Android的標準UDP Socket代碼，若是你對此不太熟悉請先查閱更多Android UDP通信的相關實例。

android-studio

[3] 客戶端本地UDP端口監聽和數據接收類 LocalUDPDataSender.java：

 
    /*
 * Copyright (C) 2016 即時通信網(52im.net) - 即時通信開發者社區.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;
 
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
 
import net.x52im.example.android.udp.utils.ConfigEntity;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
 
/**
 * 本地UDP端口監聽和數據接收類。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class LocalUDPDataReciever
{
        private static final String TAG = LocalUDPDataReciever.class.getSimpleName();
        private static LocalUDPDataReciever instance = null;
        private Thread thread = null;
        private Context context = null;
         
        public static LocalUDPDataReciever getInstance(Context context)
        {
                if (instance == null)
                        instance = new LocalUDPDataReciever(context);
                return instance;
        }
 
        private LocalUDPDataReciever(Context context)
        {
                this.context = context;
        }
 
        public void startup()
        {
                this.thread = new Thread(new Runnable()
                {
                        public void run()
                        {
                                try
                                {
                                        Log.d(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP端口偵聽中，端口=" + ConfigEntity.localUDPPort + "...");
 
                                        //開始偵聽
                                        LocalUDPDataReciever.this.udpListeningImpl();
                                }
                                catch (Exception eee)
                                {
                                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP監聽中止了(socket被關閉了?)," + eee.getMessage(), eee);
                                }
                        }
                });
                this.thread.start();
        }
 
        private void udpListeningImpl() throws Exception
        {
                while (true)
                {
                        byte[] data = new byte[1024];
                        // 接收數據報的包
                        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);
 
                        DatagramSocket localUDPSocket = LocalUDPSocketProvider.getInstance().getLocalUDPSocket();
                        if ((localUDPSocket == null) || (localUDPSocket.isClosed()))
                                continue;
                         
                        // 阻塞直到收到數據
                        localUDPSocket.receive(packet);
                         
                        // 解析服務端發過來的數據
                        String pFromServer = new String(packet.getData(), 0 , packet.getLength(), "UTF-8");
                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "【NOTE】>>>>>> 收到服務端的消息："+pFromServer);
                }
        }
} 
   

服務端準備工做

本文將分別基於MINA2和Netty4實現兩套服務端（你只須要使用其中之一便可），服務端準備工做已在本系列文章的前兩篇詳細記錄了，具體以下：

- Netty4實現服務端的準備工做請見：《NIO框架入門(一)：服務端基於Netty4的UDP雙向通訊Demo演示》
- MINA2實現服務端的準備工做請見：《NIO框架入門(二)：服務端基於MINA2的UDP雙向通訊Demo演示》

服務端代碼實現

因兩套方案的服務端代碼都不復雜，且已經本系列文章的前兩篇中詳細介紹，本文就不在重複粘貼了。

- Netty4實現的服務端請見：《NIO框架入門(一)：服務端基於Netty4的UDP雙向通訊Demo演示》
- MINA2實現的服務端請見：《NIO框架入門(二)：服務端基於MINA2的UDP雙向通訊Demo演示》

Demo 運行截圖

[1] Android客戶端運行結果：

[2] 服務端運行結果（MINA2方案）：

[3] 服務端運行結果（Netty4方案）：

本文小結

Demo中的客戶端代碼是從開源即時通信框架MobileIMSDK 的Android端中複製出來的（爲了方便理解作了大幅簡化），有興趣的可看看 MobileIMSDK Android端、Server端，簡化一下能夠用做你自已的各類用途。

本文的姊妹篇《NIO框架入門(三)：iOS與MINA二、Netty4的跨平臺UDP雙向通訊實戰》，演示的是iOS端的跨平臺UDP雙向通訊，須要的話能夠看看。

對於服務端的NIO框架來講，若是你閱讀過本系列的《NIO框架入門(一)：服務端基於Netty4的UDP雙向通訊Demo演示》和《NIO框架入門(二)：服務端基於MINA2的UDP雙向通訊Demo演示》，應該能明顯地感受的出來MINA2的UDP服務端API接口使用要是Netty4的繁瑣，並且MINA2還存在獨立客戶端（非依賴於MINA2客戶端）實現時的多餘字節和亂碼問題。但我的認爲MINA2的代碼風格更符合通常程序員的編碼習慣，更好懂一些，而Netty4因歷經多個大版本的進化，雖起來很是簡潔，但實現並非那麼直觀。固然，至於MINA仍是Netty，請客觀一評估和使用，由於兩者並沒有本質區別。