前言
因为需求,可能需要在安卓上完成一个同时包含UDP和TCP的项目。因此，本来做iOS的小编在闲暇之余研究了一波安卓的UDP是如何实现的。
TCP客户端实现请点这里：TCP。
实现
1.常量设置
首先,既然要完成UDP,就需要端口和地址。小编想着安卓应该有向iOS一样的(.pch)文件或者是(.h)文件来管理这一类的参数,但是通过谷爹度娘发现,安卓并没有与(.pch)类似的文件,(.h)文件也不能像iOS一样直接引用。因此，小编建立了一个类(.java)来设置常量，用了专门管理这些参数。如下:
public class Constants {
static final String SOCKET_HOST = "255.255.255.255";
static final int SOCKET_UDP_PORT = 24680;
}
2.UDP的封装
小编看了很多资料,发现网上的资料大多数很复杂,并不能满足小编最基础的需求。因此,小编决定自己封装一个简易的类来方便使用。
创建单例
首先,小编想到的是单例。因为不管是iOS还是安卓,都应该有单例。单例的好处主要在于可以使该类在系统内存中只存在一个对象，可以节约系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象，可以明显的提高系统的性能。
安卓的单例写法有很多种,最后小编选择了一种自己认为比较好的写法,如下：
public class UDPBuild {
private static UDPBuild udpBuild;
private OnUDPReceiveCallbackBlock udpReceiveCallback;
// 构造函数私有化
private UDPBuild() {
super();
}
// 提供一个全局的静态方法
public static UDPBuild getUdpBuild() {
if (udpBuild == null) {
synchronized (UDPBuild.class) {
if (udpBuild == null) {
udpBuild = new UDPBuild();
}
}
}
return udpBuild;
}
}
建立线程
为了能更好的处理数据,小编在这里建立了一个线程。但是安卓的线程和iOS的有一点不太一样,就是安卓设备的CPU数量不太一样,所以要根据CPU数目初始化线程池.如下:
private static final String TAG = "UDPBuild";
// 单个CPU线程池大小
private static final int POOL_SIZE = 5;
private static final int BUFFER_LENGTH = 1024;
private byte[] receiveByte = new byte[BUFFER_LENGTH];
private boolean isThreadRunning = false;
private ExecutorService mThreadPool;
private Thread clientThread;
-------------------------------------------------------------------
private UDPBuild() {
super();
int cpuNumbers = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// 根据CPU数目初始化线程池
mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(cpuNumbers * POOL_SIZE);
}
/**
* 开启发送数据的线程
**/
private void startSocketThread() {
clientThread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Log.d(TAG, "clientThread is running...");
}
});
isThreadRunning = true;
clientThread.start();
}
UDP发送和接收的集成
接下来就是集成UDP的时候了。安卓有两个类，一个是DatagramSocket,这个类就是安卓代表UDP的Socket;另一个类是DatagramPacket,这个类是安卓接收UDP包的类。所谓的集成就是对这两个类的使用。
集成的思路是建立一个方法去初始化socket,初始化完后开启线程,并在线程中加入接收数据的方法。在发送信息时判断socket存不存在,不存在就使用刚刚说的方法去初始化,初始化完了再发送。如下:
private DatagramSocket client;
private DatagramPacket receivePacket;
-------------------------------------------------------------------
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(Constants.SOCKET_UDP_PORT);
if (receivePacket == null) {
receivePacket = new DatagramPacket(receiveByte, BUFFER_LENGTH);
}
startSocketThread();
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 开启发送数据的线程
**/
private void startSocketThread() {
clientThread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Log.d(TAG, "clientThread is running...");
receiveMessage();
}
});
isThreadRunning = true;
clientThread.start();
}
/**
* 处理接受到的消息
**/
private void receiveMessage() {
while (isThreadRunning) {
if (client != null) {
try {
client.receive(receivePacket);
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "UDP数据包接收失败！线程停止");
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(), 0, receivePacket.getLength());
Log.d(TAG, strReceive + " from " + receivePacket.getAddress().getHostAddress() + ":" + receivePacket.getPort());
// 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);
}
}
}
/**
* 发送信息
**/
public void sendMessage(final String message) {
if (client == null) {
startUDPSocket();
}
mThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
InetAddress targetAddress = InetAddress.getByName(Constants.SOCKET_HOST);
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message.getBytes(), message.length(), targetAddress, Constants.SOCKET_UDP_PORT);
client.send(packet);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
在接收到数据包之后需要将数据回调出去,但是网上大多数都是把控制器在类中,这不是小编的初衷。因此小编用了一种类似iOS中Block的方式去回调。如下:
private OnUDPReceiveCallbackBlock udpReceiveCallback;
-------------------------------------------------------------------
public interface OnUDPReceiveCallbackBlock {
void OnParserComplete(DatagramPacket data);
}
public void setUdpReceiveCallback(OnUDPReceiveCallbackBlock callback) {
this.udpReceiveCallback = callback;
}
public void removeCallback(){
udpReceiveCallback = null;
}
/**
* 处理接受到的消息
**/
private void receiveMessage() {
while (isThreadRunning) {
if (client != null) {
try {
client.receive(receivePacket);
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "UDP数据包接收失败！线程停止");
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(), 0, receivePacket.getLength());
Log.d(TAG, strReceive + " from " + receivePacket.getAddress().getHostAddress() + ":" + receivePacket.getPort());
if (udpReceiveCallback != null) {
udpReceiveCallback.OnParserComplete(receivePacket);
}
// 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);
}
}
}
既然有开启UDP,那肯定有关闭UDP的时候,关闭UDP时需要接收信息的回调和线程也移除。注意：在接收包时,有可能因为socket原因而接收失败,此时也需要关闭。这里并不影响下次发送，因为下次发送时会判断socket存不存在，不存在会重新建立。如下:
/**
* 处理接受到的消息
**/
private void receiveMessage() {
while (isThreadRunning) {
if (client != null) {
try {
client.receive(receivePacket);
} 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(), 0, receivePacket.getLength());
Log.d(TAG, strReceive + " from " + receivePacket.getAddress().getHostAddress() + ":" + receivePacket.getPort());
if (udpReceiveCallback != null) {
udpReceiveCallback.OnParserComplete(receivePacket);
}
// 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);
}
}
}
/**
* 停止UDP
**/
public void stopUDPSocket() {
isThreadRunning = false;
receivePacket = null;
if (clientThread != null) {
clientThread.interrupt();
}
if (client != null) {
client.close();
client = null;
}
removeCallback();
}
到这里，就集成完成了。
3.使用
使用起来相当简单,导入类,初始化,通过该类的方法发送信息和接收信息即可,如下:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private UDPBuild udpBuild;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
udpBuild = UDPBuild.getUdpBuild();
udpBuild.setUdpReceiveCallback(new UDPBuild.OnUDPReceiveCallbackBlock() {
@Override
public void OnParserComplete(DatagramPacket data) {
String strReceive = new String(data.getData(), 0, data.getLength());
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
Date curDate = new Date(System.currentTimeMillis());
String str = formatter.format(curDate);
//在真机上运行需要用handle回到主线程再更新UI，不然会崩。模拟器上不会
TextView receive = findViewById(R.id.receive_textView);
receive.append(str + ':' + strReceive + '\n');
}
});
}
public void sendMessage(View view) {
EditText editText = findViewById(R.id.send_editText);
String message = editText.getText().toString();
udpBuild.sendMessage(message);
TextView send = findViewById(R.id.send_textView);
send.append(message + '\n');
}
}
到这里为止，UDP的Demo就完成了，写的不好的地方欢迎大家指出，Demo下载地址：Demo。最后，希望这篇文章对各位看官们有所帮助。对支持小编的看官们表示感谢。
