基於Android 平臺簡易即時通信的研究與設計[轉]

摘要：論文簡單介紹Android 平臺的特性，主要闡述了基於Android 平臺簡易即時通信（IM）的
做用和功能以及實現方法。（複雜的通信如引入視頻音頻等能夠考慮AnyChat SDK~）
關鍵詞：Android 平臺；即時通信

 

（本文中圖表點擊附件便可見）

 

1　Android 平臺簡介
Android 是Google 公司於２００７年１1月５日推出的手機操做系統，通過２年多的發展，Android平臺在智能移動領域佔有不小的份額，由Google爲首的４０ 多家移動通訊領域的領軍企業組成開放手機聯盟（OHA）。Google 與運營商、設備製造商、開發商和其餘第三方結成深層次的合做夥伴關係，但願經過創建標準化、開放式的移動電話軟件平臺，在移動產業內造成一個開放式的生態系統。正因如此，Android 正在被愈來愈多的開發者和使用者所接受。近日，Google 發言人Anthony House稱，截止到２０１０ 年４ 月１５ 日，Android Market 已經有３．８ 萬多個應用程序。

 

2　Android 平臺特性與即時通信的研究

　　Android 平臺框架共由５ 部分組成。底層核心是基於Linux ２．６內核開發的獨立操做系統，該層用來提供系統的底層服務，包括安全機制、內存管理、進程管理、網絡堆棧及一系列的驅動模塊。中間是Android 執行環境，包括系統運行庫、Dalvik 虛擬機、核心庫和一些C ／C ＋＋庫等支持Android 使用的各個組件。應用層框架是開發人員使用這些API 框架來開發本身的應用，簡化了應用程序開發的架構設計。應用層程序是用Java語言編寫的運行在虛擬機上的程序［１］ 。整個An- droid 平臺框架如圖１ 所示。

 

 

即時通信（IM）是一個終端連往一個即時通信網路的服務。即時通信與e-mail 的不一樣在於它的交談是即時的。大部分的即時通信服務提供了在線提醒的特性──顯示聯絡人名單，聯絡人是否在線，可否與聯絡人交談等。近幾年即時通信發展特
別迅速，即時通信的功能日益豐富，由PC 客戶端發展到移動客戶端，逐漸發展成一個綜合化信息平臺，國內市場上知名的即時通信工具備騰訊QQ，新浪UC，中國移動飛信等，但這些產品都有着很嚴重的安全威脅，如ID 被盜、隱私威脅、病毒威脅等。

爲了減少這些威脅，能夠在企業內部開發本身的即時通信軟件，減小爲未知用戶帶來的威脅。

 

3　簡易即時通信功能及設計

3.1　簡易通信的功能

本設計實現了在Android 平臺上開發即時手機通信系統，它可以使用戶在手機客戶端上登陸服務器，方便、迅捷地收發即時消息。隨着研究的深刻，能夠在該系統上實現圖片的傳輸和接收，以及其餘一些功能，這樣可使該系統功能更加多樣化。

 

 3.2　簡易通信系統框架介紹

通信系統架構採用C ／S 模式，即客戶端／服務器的體系結構。客戶端是基於Android 平臺進行開發，經過３G 網絡與Internet 創建鏈接，經過服務器實現Android 客戶端之間的即時通信。

 

客戶端負責初始化通訊過程，進行即時通信時，由客戶端負責向服務器端發起鏈接請求。服務器端採用開源的Openfire［２］ 做爲服務器，容許多個客戶端同時登陸，而且同時鏈接到一個服務器上。服務器對每一個客戶端進行認證，對認證經過的客戶端建立會話，實現客戶端與客戶端之間的通信。

 

 3.3　客戶端的解決方案

 

系統的客戶端定位於Android 平臺的手機，採用SIMPLE［３］ 協議做爲即時通信協議，SIMPLE（SIP for Instant Messaging and Presence LeveragingExtensions） 是SIP （Session Initiation Protocol）的擴展，它爲SIP 協議制定了一整套的架構和擴展方面的規範，用於支持IM。SIMPLE 經過SIP 來傳遞狀態信息和實現分佈的信息表示

 

。根據協議規則，採用Android 平臺提供的XML 解析包對XML 進行解析。根據Activity 模塊運行於主線程的特色，採用多線程［４］ 技術來解決系統通訊問題。系統的用戶信息和聊天信息存儲在Android平臺自身所帶的SQLite 數據庫中。客戶端功能模塊如圖２ 所示。

 

 

 3.4　服務器端解決方案

系統服務器端採用開源的Openfire 來創建即時通訊服務器。Openfire 採用Java 語言進行開發，Java 語言具備跨平臺的特色，所以Openfire 服務器能夠架設於多種操做系統平臺上。Openfire服務器的內核主要由服務器鏈接管理組件、會話
管理組件、數據存儲組件和傳輸器組件等組成。Openfire 實現了插件機制，方便擴展，經過安裝與異構網絡通信的插件，便能與其餘的通信軟件實現通信。

 

在網絡鏈接中採用Apache 的Mina 框架來實現網絡鏈接，Mina 框架使用非阻塞式的高性能I ／O 底層，採用異步I ／O 事件和事件驅動機制，使服務器具備很高的效率和性能，從而可以及時處理大量的客戶端鏈接事件和I ／O 隨機事件，單臺服務器可支持上萬個併發用戶。服務器與客戶端的鏈接示意圖如圖３ 所示。

 

 

 3.5　通訊系統結構

隨着移動通訊與Internet 的飛速發展及其相互融合，３G 無線網絡使無線網絡高速接入Internet成爲現實，從而移動客戶端能夠接入到Inter- net 的服務。系統客戶終端經過３G 無線網絡採用TCP 協議鏈接到服務器，經過SIMPLE 即時通
訊協議進行及時通信。［５］

在移動網絡中，移動終端接入到３G 無線網絡。
網關移動交換中心GMSC（Gateway Mobile Switc- hing Center）爲用戶提供分組路由、隧道和跟蹤移動終端的位置等功能。UMTS（Universal Mobile TelecommunicationsSystem）提供３G 網絡內部與外部網絡的路由和封裝，分配IP 地址，實現與Internet 網絡的互通。通訊系統結構示意圖如圖４ 所示。

 

 

 3.6　系統工做流程

服務器對用戶輸入的用戶名和密碼進行身份驗證，驗證成功後，客戶端從服務器端讀取客戶端的我的信息，並更新好友列表和羣組信息，服務器端響應客戶端的各類請求，客戶端可發送接收信息，通信完畢退出系統登陸狀態。這樣，一個簡易即時通信系統便實現了。在這裏順便提下若是要求作到音視頻通信的話能夠借鑑佰銳公司的AnyChat SDK產品。固然只是我的學習的話能夠先從文字通信開始。

 

圖５ 是認證流程示意圖。

 

客戶端軟件使用Java 和XML 語言在eclipse集成開發環境中開發，基於Andriod １．５ 模擬器開發的用戶登陸界面如圖６ 所示。

 

 

 4　結語
該設計主要討論了基於Android 平臺的簡易即時通信系統，研究了在開源服務器Openfire 上各個移動客戶端和服務器之間的通訊系統結構，實現了客戶端功能。隨着研究的進一步深刻，基於Android的通信系統會逐漸完善，相信基於Android 平臺的即時通訊系統會有着很好的應用前景。 

 

［參考文獻］［１］餘志龍，陳昱勳，鄭名傑，等．Google Android SDK 開發範例大全［M］．北京：人民郵電出版社，２００９．［２］張雲川．標準化的即時通訊協議———SIMPlE 和XMPP 的對比研究［J］．武漢科技大學學報： 天然科學版，２００５，２８（４）：３７５－３７７．［３］張海燕．Java 多線程技術在手機互聯網中的應用［J］．農業網絡信息，２００８（３）：９７ －９８．［４］姚昱旻，劉衛國．Android 的架構與應用開發研究［J］．計算機系統應用，２００８（１１）：１１０ －１１３．［５］張利國，代聞，龔海平．Android 移動開發案例詳解［M］．北京：人民郵電出版社，２０１０．