Android开发之网络通讯详解

真正的才智是刚毅的志向。 —— 拿破仑

目前的App如果没有使用到网络技术，仅仅依靠本地是很难提升自己App的用户量的，21世纪是互联网时代，网络技术已经融入并改变了我们的生活。想象一下假如一周没有网络供你使用，你是不是有跟这个世界脱节了的感觉，哈哈，没有错，网络是如此的重要，因此我们就需要花点时间好好学习下这门技术。如有谬误，欢迎批评指正，如有疑问欢迎留言

通过本篇博客你将学到以下知识点：

①HTTP网络请求的方式

②Android中网络通讯实现的原理和步骤

③基于Http协议的访问网络的实例

④基于Socket套接字的服务器和Android客户端交互的一个实例

⑤GET请求和POST请求的区别

⑥Socket与HTTP区别

一、HTTP网络请求的方式

   在Android中发送HTTP网络请求一般有三种方式HttpURLConnectoin、HttpClient、AndroidHttpClient(很少用)。其中AndroidHttpClient这种方式很少使用。接下来我们就来分别学习下这三种HTTP协议的网络请求。

1.1 HttpURLConnection

    java.net.*提供与联网有关的类，包括流和数据包套接字、Internet协议、常见HTTP处理,通过HttpURLConnection(继承自URLConnection),可用于向指定网站发送GET请求、POST请求。

HttpURLConnection访问网络的主要步骤：

首先需要创建一个URL对象，并传入目标的网络地址这样就得到了一个URL对象，得到此对象后调用URL的openConnection();方法即可得到HttpURLConnection对象，与之对应的代码如下：

得到了HttpURLConnection的实例后，可以设置HTTP请求所使用的方法，在上面我们也提到主要有两个，GET和POST。GET表示希望从服务器那里获取数据，而POST则表示希望提交数据给服务器。首先来看下GET方法请求网络的操作，设置请求方式为GET的代码如下：

httpUrlConnection.setRequestMethod("GET");

然后可以针对自己的业务需求去定制符合这个需求的代码，比如设置连接超时、读取超时的毫秒数、设置允许输出流，即允许上传数据到web服务、设置允许输入流，即允许下载、设置是否允许使用缓存等等。代码如下：

设置好这些之后，就可以调用相应的方法从服务器获得它返回的"流"了，这个返回的“流”中就包含了我们所想要的信息，所调用的方法就是getInputStream()，我们可以这样写代码

InputStream inputStream =httpUrlConnection.getInputStream();

接着来看看MainActivity的代码

从代码中可以看到当点击“请求网络”这个按钮的时候，首先会去调用httpUrlConnection_get()这个方法，在这个方法中回去开启一个子线程去访问网络，这里我们访问的是百度首页，通过httpUrlConnection.getInputStream()这个方法获取百度给我们返回过来的"流"，然后通过BufferedReader去读取这个流并将读取的结果放进StringBuffer中，通过Handler、Message的形式发送个主线程，更新TextView的内容。
在这里要注意三点:
①不要忘了添加访问网路的权限

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

②更新控件的操作必须要放到主线程中，不能在子线程中更新控件
③可能看完后会有人问，一般我们在真正的开发中都是带有参数的，这里我提供了一个连接在上述MainActivity中大家可以看到有这么一行代码

private static final String httpUrl ="http://www.imooc.com/api/teacher?type=4&num=40" ;

这个连接是慕课网的一个连接，大家可以把上述的"http://www.baidu.com"，直接换成httpUrl，然后运行，可以发现它返回了相应的json。这里我这样做的主要目的就是要告诉大家，这个方式请求的参数是直接加载链接后面的。
那么如果是想要提交数据给服务器应该怎么办呢？其实也不复杂，只需要将HTTP 请求的方法改成POST，并在获取输入流之前把要提交的数据写出即可。注意每条数据都要以键值对的形式存在，数据与数据之间用&符号隔开，比如说我们想要向服务器提交用户名和密码，就可以这样写：

假如我们想发送一条GET请求，我们需要创建一个HttpGet对象，将要访问的目标网络的地址传递过去，然后调用HttpClient的execute()方法并将HttpGet对象传入即可，与之对应的代码如下：

假如我们想发送一条POST请求，我们需要创建一个HttpPost请求，将要访问的目标网络的地址传递过去，代码如下：

HttpPost httpPost=new HttpPost( "http://www.baidu.com" );

与GET方法不同的是，POST请求需要NameValuePair集合来存放待提交的参数，并将这个参数传到UrlEncodedFormEntity中，然后调用HttpPost的setEntity()方法将构建好的UrlEncodedFormEntity设置进去，与之对应的代码如下：

接下来的操作就与GET方法类似了，调用HttpClient的execute()方法，并将HttpPost对象传入即可，代码如下：

HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);

从上面我们可以看到它返回了一个HttpResponse对象，服务器返回的所有信息都包含在了这个对象中，通常我们的做法是先取得服务器返回的状态码，如果返回的状态码为200就说明请求和响应都成功了，此时我们就可以按照业务需求去进行相应的代码的书写了，与之对应的代码如下：

访问网络成功之后,可能有的同学会说，怎样拿到服务器给返回的数据呢？其实Apache已经给我们提供好方法了，我们可以调用HttpResponse这个类的getEntity()方法来获取一个HttpEntity对象，然后在调用EntityUtils.toString()这个方法将HttpEntity对象转换成字符串就可以了，与之对应的代码如下：

可以看到在转换成字符串时，我们还可以指定相应的编码，防止转换后出现乱码的情况，至此HttpClient访问网络的内容就讨论的差不多了，接着来一个案例，这个案例HttpURLConnection的GET方法一样，只不过这里我们采用的是HttpClient的GET方法，因此我们只要稍作修改即可，修改过后的代码如下：

这与刚开始的运行效果是一样的。如果有参数对于GET请求直接加在链接后面就行了，你也可以跟HttpURLConnection一样试试访问这个链接"http://www.imooc.com/api/teacher?type=4&num=40";它的POST请求大家可以自己试验一下。

1.3 Android.net.*(Android网络接口)

常常使用此包下的类进行Android特有的网络编程，如：访问WiFi，访问Android联网信息，邮件等功能。

1.4 GET和POST请求方式的区别

 Get和Post提交的区别
 ①get提交，提交的信息都显示在地址栏中。post提交，提交的信息不显示在地址栏中
 ②get提交，对于敏感的数据信息不安全。post提交，对于敏感信息安全。
 ③get提交，对于大数据不行，因为地址栏存储体积有限post提交，可以提交大体积数据
 ④get提交，将信息封装到了请求消息的请求行中post提交，将消息封装到了请求体中

 在服务器的一个区别：
 如果出现将中文提交到tomcat服务器，服务器默认会用iso8859-1进行解码此时会出现乱码，通过iso8859-1进行编码，在用指定的中文码表解码，即可。这种方式get提交和post提交都有效，但是对于post提交方式提交的中文，还有另一种解决办法，就是直接使用服务端一个对象，request对象的setCharacterEncoding方法直接设置指定的中文码表就可以将中文数据解析出来。这个方法只对请求体中的数据进行解码。

1.5 HttpURLConnection和HttpClient应该使用哪种方式？

     目前网上的一些比较好的开源项目它们的网络请求基本都是基于HttpURLConnection或者HttpClient的，比如：Volley的Http请求在 android 2.3 版本之前是通过HttpClient ，在之后的版本是通过URLHttpConnection。xUtils都是通过HttpClient请求网（bitmap模块图片下载是通过URLHttpConnection），以及我们经常用的Universal-Image-Loader是采用HttpURLConnection等。URLHttpConnection默认支持GZIP压缩，api操作简单。那么究竟是选择HttpURLConnection呢？还是选择HttpClient呢？大家可以参考郭霖的这篇博客：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/12452307这里我只将他最后的总结的话跟大家分享下，如果你想详细的学习，就点击连接，最后的总结：

在Android 2.2版本之前，HttpClient拥有较少的bug，因此使用它是最好的选择。

而在Android 2.3版本及以后，HttpURLConnection则是最佳的选择。它的API简单，体积较小，因而非常适用于Android项目。压缩和缓存机制可以有效地减少网络访问的流量，在提升速度和省电方面也起到了较大的作用。对于新的应用程序应该更加偏向于使用HttpURLConnection，因为在以后的工作当中我们也会将更多的时间放在优化HttpURLConnection上面。

二、Socket(套接字)

2.1 简介及分类
    Socket(套接字)是通信的基石，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。
应用程序与服务器通信可以采用两种模式：TCP可靠通信 和UDP不可靠通信。

2.2 建立Socket链接
首先来看一点理论知识：
套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。

客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。

连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

接着我们来看一张来自于百度百科的TCP通讯模型

从图中我们可以看出要想建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket，另一个运行于服务端称为ServerSocket。在建立服务端(ServerSocket)时需要使用ServertSocket对象，这个对象会自动对其构造函数中传入的端口号进行监听，并在接收到连接请求后，使用ServerSocket.accept()方法返回一个连接的Socket对象。而不管是建立客户端还是在进行其他数据交换方面的操作时，都需要使用Socket类，Socket类在进行初始化时需要传入Server端的Ip地址和端口号，代码如下：

Server socket = new Socket(HOST, PORT);   //host:为服务器的IP地址  port：为服务器的端口号

这样我们就可以从bufferedReader中读取数据了。与之对应的socket.getOutputStream()的操作与之类似。好了说了这么多理论知识，我们来一个小例子
这个例子要实现的效果的效果图如下：

从图中可以看出它实现了手机客户端通过Socket与服务器进行通讯这个功能，手机客户端发送给服务器一条消息后，服务器会把这条消息再发给客户端。它是怎么实现的呢？首先来理理思路：
通过上面的理论知识可以想到我们首要做的就是建立socket连接，这样才能保证客户端和服务端进行通讯，其次在连接建立后再安卓端会向服务端发送一条消息，通过Socket.getOutputStream()这个方法得到输出流，然后然后将这个输出的字符流转化为字节流转化的方法是用OutputStreamWriter然后再通过BufferWriter这个类的对象将要发送的这个消息内容通过write()方法写进去，通过调用BufferWriter.flush()或close()方法后，将其发送到服务器端。它的示例代码为：

而服务器端通过

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream,"utf-8" ));

其实服务端的代码非常简单，就是开启一个子线程来循环的从客户端那里获取消息，获取消息后将这个消息打印出来，并将这个消息再发送给客户端就，注意这里的服务端的代码我是运行在MyEclipse中的，是一个Java Project,你也可以在Eclipse中建一个Java Project。
接着来看看Android客户端的代码:

可以看到服务器的代码和客户端的代码都很简单，这样就通过Socket实现了 客户端和服务器的通信。大家可以动手试试，在这里需要提醒大家注意的是：
①千万不要忘了添加权限。

② Java socket编程时，常使用BufferedReader的readLine()函数来进行数据的读取。但是该函数是阻塞的，如果在接收的数据中不含有'\n','\r'或者结束符时，往往导致进程挂起，从而程序无法继续。所以在发送数据的另一端，一定要记得在最后加换行符，这一点在客户端的体现是mWriter.write(msg+ "\n");这一行代码，后面要加“\n”。

三、Socket与HTTP通讯的区别

           通常情况下Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。但在实际网络应用中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，也就是说当需要数据的时候想服务器发送一条请求，服务器收到请求后返回相应的数据，请求过后这个连接就不在了，当下次需要数据时再发送请求，综上：HTTP这种方式连接不是一直存在的，而Socket一旦建立连接，这个连接是一直存在的，直到双方断开连接，这个连接才会消失。

很多情况下，需要服务器端主动向客户端推送数据，保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接，服务器就可以直接将数据传送给客户端；若双方建立的是HTTP连接，则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端，因此，客户端需要定时向服务器端发送连接请求，这种在客户端的请求方式叫做“轮询”，顾名思义定时的去询问服务器是否有新数据，当服务器有新数据时，此时收到客户端发送的请求就会把这个数据发送给客户端，当服务器再有新消息时就要等到下次客户端的请求了。

         在开发中如果对数据的即时性要求比较高的情况下一般采用Socket通讯，例如聊天的功能。如果对数据的即时性要求不是特别高的情况下一般采用HTTP通讯， 比如在项目中，我们请求的接口，请求一次就给我们返回数据，很少会去不断的去请求服务器的数据。

关于Socket的讲解本节讲解了其理论知识，在下一节将会给大家带来利用Socket实现两个Android手机端的通讯，谢谢大家持续关注。

如有谬误，欢迎批评指正，如有疑问欢迎留言，大家一起讨论，共同进步。

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