Android App开发即时通信中通过SocketIO在客户端与服务端间传输文本和图片的讲解及实战(超详细 附源码)

简介: Android App开发即时通信中通过SocketIO在客户端与服务端间传输文本和图片的讲解及实战(超详细 附源码)

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一、通过SocketIO传输文本消息

虽然HTTP协议能够满足多数常见的接口交互,但是他属于短连接,每次调用完就自动断开连接,并且HTTP协议区分了服务端和客户端,双方的通信过程是单向的,只有客户端可以请求服务端,服务端无法主动向客户端推送信息,所以它不适合点对点的即时通信功能

即时通信技术需要满足两方面的要求。一是长连接,以便在两台设备之间持续通信,避免频繁的连接断开操作,这样非常浪费资源。二是支持双向交流,既允许A设备主动向B设备发送消息,又允许B设备主动向A设备发送消息。

可是Java 的Socket编程比较繁琐,不仅要自行编写线程通信与IO处理的代码,还要自己定义数据包的内部格式以及解编码,为此出现了第三方的Socket通信框架SocketIO,该框架提供了服务端和客户端的依赖包,大大简化了Socket通信的开发工作量

客户端集成SocketIO添加下面一行依赖即可

implementation 'io.socket:socket.io-client:1.0.0'

接着使用SocketIO提供的Socket工具完成消息的收发操作 常用方法如下

connect 建立Socket连接

connected 判断是否连接上Socket

emit 向服务器提交指定事件消息

on  开始监听服务端推送的事件消息

off 取消监听消息

disconnect 断开Socket连接

close 关闭Socket连接

双向Socket流程如下

图中实线表示代码的调用顺序,虚线表示异步的事件触发

然后确保服务端的SocketServer正在允许(IDEA)环境

服务端会做出应答

代码如下

Java类

package com.example.network;
import android.os.Bundle;
import android.text.TextUtils;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import com.example.network.constant.NetConst;
import com.example.network.util.DateUtil;
import com.example.network.util.SocketUtil;
import java.net.URISyntaxException;
import io.socket.client.IO;
import io.socket.client.Socket;
public class SocketioTextActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "SocketioTextActivity";
    private EditText et_input; // 声明一个编辑框对象
    private TextView tv_response; // 声明一个文本视图对象
    private Socket mSocket; // 声明一个套接字对象
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_socketio_text);
        et_input = findViewById(R.id.et_input);
        tv_response = findViewById(R.id.tv_response);
        findViewById(R.id.btn_send).setOnClickListener(v -> {
            String content = et_input.getText().toString();
            if (TextUtils.isEmpty(content)) {
                Toast.makeText(this, "请输入聊天消息", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return;
            }
            mSocket.emit("send_text", content); // 往Socket服务器发送文本消息
        });
        initSocket(); // 初始化套接字
    }
    // 初始化套接字
    private void initSocket() {
        // 检查能否连上Socket服务器
        SocketUtil.checkSocketAvailable(this, NetConst.BASE_IP, NetConst.BASE_PORT);
        try {
            String uri = String.format("http://%s:%d/", NetConst.BASE_IP, NetConst.BASE_PORT);
            mSocket = IO.socket(uri); // 创建指定地址和端口的套接字实例
        } catch (URISyntaxException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        mSocket.connect(); // 建立Socket连接
        // 等待接收传来的文本消息
        mSocket.on("receive_text", (args) -> {
            String desc = String.format("%s 收到服务端消息:%s",
                    DateUtil.getNowTime(), (String) args[0]);
            runOnUiThread(() -> tv_response.setText(desc));
        });
    }
    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mSocket.off("receive_text"); // 取消接收传来的文本消息
        if (mSocket.connected()) { // 已经连上Socket服务器
            mSocket.disconnect(); // 断开Socket连接
        }
        mSocket.close(); // 关闭Socket连接
    }
}

XML文件

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp" >
    <EditText
        android:id="@+id/et_input"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="40dp"
        android:background="@drawable/editext_selector"
        android:hint="请输入聊天内容"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
    <Button
        android:id="@+id/btn_send"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="发送文本消息"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
    <TextView
        android:id="@+id/tv_response"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
</LinearLayout>

二、通过SocketIO传输图片消息

倘若让SocketIO实时传输图片比较困难,因为SocketIO不支持直接传输二进制数据,使得位图对象的字节数据无法作为emit方法的输入参数。所以可以考虑利用JSON对象封装图像信息,把图像的字节数据编码成字符串保存起来

鉴于JSON格式允许容纳多个 字段,同时图片有可能很大,因此建议将图片拆开分段运输,每段标明本次的分段序号、分段长度以及分段数据,由接收方在收到后重新拼接成完整的图像

效果如下

代码如下

Java类

package com.example.network;
import android.content.Intent;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.util.Base64;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import com.example.network.bean.ImagePart;
import com.example.network.constant.NetConst;
import com.example.network.util.BitmapUtil;
import com.example.network.util.DateUtil;
import com.example.network.util.SocketUtil;
import com.google.gson.Gson;
import org.json.JSONObject;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.net.URISyntaxException;
import io.socket.client.IO;
import io.socket.client.Socket;
public class SocketioImageActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "SocketioImageActivity";
    private ImageView iv_request; // 声明一个图像视图对象
    private ImageView iv_response; // 声明一个图像视图对象
    private TextView tv_response; // 声明一个文本视图对象
    private int CHOOSE_CODE = 3; // 只在相册挑选图片的请求码
    private String mFileName; // 图片名称
    private Bitmap mBitmap; // 位图对象
    private Socket mSocket; // 声明一个套接字对象
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_socketio_image);
        iv_request = findViewById(R.id.iv_request);
        iv_response = findViewById(R.id.iv_response);
        tv_response = findViewById(R.id.tv_response);
        findViewById(R.id.btn_choose).setOnClickListener(v -> {
            // 创建一个内容获取动作的意图(准备跳到系统相册)
            Intent albumIntent = new Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT);
            albumIntent.putExtra(Intent.EXTRA_ALLOW_MULTIPLE, false); // 是否允许多选
            albumIntent.setType("image/*"); // 类型为图像
            startActivityForResult(albumIntent, CHOOSE_CODE); // 打开系统相册
        });
        findViewById(R.id.btn_send).setOnClickListener(v -> {
            if (mBitmap == null) {
                Toast.makeText(this, "请先选择图片文件", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                return;
            }
            sendImage(); // 分段传输图片数据
        });
        initSocket(); // 初始化套接字
    }
    // 初始化套接字
    private void initSocket() {
        // 检查能否连上Socket服务器
        SocketUtil.checkSocketAvailable(this, NetConst.BASE_IP, NetConst.BASE_PORT);
        try {
            String uri = String.format("http://%s:%d/", NetConst.BASE_IP, NetConst.BASE_PORT);
            mSocket = IO.socket(uri); // 创建指定地址和端口的套接字实例
        } catch (URISyntaxException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        mSocket.connect(); // 建立Socket连接
        // 等待接收传来的图片数据
        mSocket.on("receive_image", (args) -> receiveImage(args));
    }
    @Override
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent intent) {
        super.onActivityResult(requestCode, resultCode, intent);
        if (resultCode == RESULT_OK && requestCode == CHOOSE_CODE) { // 从相册返回
            if (intent.getData() != null) { // 从相册选择一张照片
                Uri uri = intent.getData(); // 获得已选择照片的路径对象
                String path = uri.toString();
                mFileName = path.substring(path.lastIndexOf("/")+1);
                // 根据指定图片的uri,获得自动缩小后的位图对象
                mBitmap = BitmapUtil.getAutoZoomImage(this, uri);
                iv_request.setImageBitmap(mBitmap); // 设置图像视图的位图对象
            }
        }
    }
    private int mBlock = 50*1024; // 每段的数据包大小
    // 分段传输图片数据
    private void sendImage() {
        Log.d(TAG, "sendImage");
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        // 把位图数据压缩到字节数组输出流
        mBitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 80, baos);
        byte[] bytes = baos.toByteArray();
        int count = bytes.length/mBlock + 1;
        Log.d(TAG, "sendImage length="+bytes.length+", count="+count);
        // 下面把图片数据经过BASE64编码后发给Socket服务器
        for (int i=0; i<count; i++) {
            Log.d(TAG, "sendImage i="+i);
            String encodeData = "";
            if (i == count-1) { // 是最后一段图像数据
                int remain = bytes.length % mBlock;
                byte[] temp = new byte[remain];
                System.arraycopy(bytes, i*mBlock, temp, 0, remain);
                encodeData = Base64.encodeToString(temp, Base64.DEFAULT);
            } else { // 不是最后一段图像数据
                byte[] temp = new byte[mBlock];
                System.arraycopy(bytes, i*mBlock, temp, 0, mBlock);
                encodeData = Base64.encodeToString(temp, Base64.DEFAULT);
            }
            // 往Socket服务器发送本段的图片数据
            ImagePart part = new ImagePart(mFileName, encodeData, i, bytes.length);
            SocketUtil.emit(mSocket, "send_image", part); // 向服务器提交图像数据
        }
    }
    private String mLastFile; // 上次的文件名
    private int mReceiveCount; // 接收包的数量
    private byte[] mReceiveData; // 收到的字节数组
    // 接收对方传来的图片数据
    private void receiveImage(Object... args) {
        JSONObject json = (JSONObject) args[0];
        ImagePart part = new Gson().fromJson(json.toString(), ImagePart.class);
        if (!part.getName().equals(mLastFile)) { // 与上次文件名不同,表示开始接收新文件
            mLastFile = part.getName();
            mReceiveCount = 0;
            mReceiveData = new byte[part.getLength()];
        }
        mReceiveCount++;
        // 把接收到的图片数据通过BASE64解码为字节数组
        byte[] temp = Base64.decode(part.getData(), Base64.DEFAULT);
        System.arraycopy(temp, 0, mReceiveData, part.getSeq()*mBlock, temp.length);
        // 所有数据包都接收完毕
        if (mReceiveCount >= part.getLength()/mBlock+1) {
            // 从字节数组中解码得到位图对象
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(mReceiveData, 0, mReceiveData.length);
            String desc = String.format("%s 收到服务端消息:%s", DateUtil.getNowTime(), part.getName());
            runOnUiThread(() -> { // 回到主线程展示图片与描述文字
                tv_response.setText(desc);
                iv_response.setImageBitmap(bitmap);
            });
        }
    }
    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mSocket.off("receive_image"); // 取消接收传来的图片数据
        if (mSocket.connected()) { // 已经连上Socket服务器
            mSocket.disconnect(); // 断开Socket连接
        }
        mSocket.close(); // 关闭Socket连接
    }
}

XML文件

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">
    <Button
        android:id="@+id/btn_choose"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="请选择待发送的图片"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
    <ImageView
        android:id="@+id/iv_request"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="180dp" />
    <Button
        android:id="@+id/btn_send"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="发送图片消息"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
    <TextView
        android:id="@+id/tv_response"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:paddingLeft="5dp"
        android:textColor="@color/black"
        android:textSize="17sp" />
    <ImageView
        android:id="@+id/iv_response"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="180dp" />
</LinearLayout>

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