Android connection with server

Простой клиент-сервер на Android (интернет-мессенджер)

Важно. Все написанное ниже не представляет собой какой либо ценности для профессионалов, но может служит полезным примером для начинающих Android разработчиков! В коде старался все действия комментировать и логировать.

Поехали. Многие мобильные приложения (и не только) используют архитектуру клиент-сервер. Общая схема, думаю, понятна.

Уделим внимание каждому элементу и отметим:

• сервер — представляет собой некую программу, работающую на удаленном компьютере, и реализующую функционал «общения» с приложениями-клиентами (слушает запросы, распознает переданные параметры и значения, корректно отвечает на них);
• клиент — в нашем случае, программа на мобильном устройстве, которая умеет формировать понятный серверу запрос и читать полученный ответ;
• интерфейс взаимодействия — некий формат и способ передачи/получения запросов/ответов обеими сторонами.

Неважно, как реализован любой из этих элементов, все они в любом случае присутствуют. Давайте реализуем примитивный сервер и Android клиент, работающий с ним. Как пример, будем использовать любой популярный мобильный интернет-мессенджер (Viber, ICQ), а приложение условно назовем «интернет-чат».

Схема взаимодействия следующая:

Клиент, установленный на устройстве А, посылает сообщение для клиента, установленного на устройстве Б. И наоборот. Сервер играет роль связующего звена между устройством А и Б… С, Д… и т.д. Также он играет роль «накопителя» сообщений, для их восстановления, на случай удаления на одном из клиентских устройств.

Для хранения сообщений используем SQL БД как на сервере, так и на устройствах-клиентах (в принципе, вся работа клиентов интернет-мессенджеров и сводится к постоянной синхронизации локальной и удаленной БД с сообщениями). Дополнительно, наш интернет-чат будет уметь стартовать вместе с запуском устройства и работать в фоне. Взаимодействие будет происходить путем HTTP запросов и JSON ответов.

Более логично, если синхронизация происходит через порт/сокет, это с одной стороны упрощает задачу (не нужно циклично слать HTTP запросы на проверку новых сообщений, достаточно проверять состояние прослушиваемого сокета), но с другой стороны, это усложняет создание серверной части приложения.

Делаем сервер

Для реализации «сервера», нам нужно зарегистрироваться на любом хостинге, который дает возможность работы с SQL и PHP.

Создаем пустую SQL БД, в ней создаем таблицу.

1. author — автор сообщения;
2. client — получатель сообщения;
3. data — время и дата получения сообщения на сервере;
4. text — сообщение.

В двух следующих файлах необходимо изменить переменные, содержащие данные для доступа к БД, на свои, полученные Вами при регистрации Вашего«сервера».

Структура запросов к api:

• обязательный атрибут action — может быть равен select (сервер ответит списком записей из своей БД), insert (сервер добавить новую запись в свою БД), delete (сервер очистит свою БД)
• если action=insert, нам нужно будет передать дополнительные параметры: author (кто написал сообщение), client (кому адресовано сообщение), text (сообщение)
• action=select может содержать дополнительный параметр data, в этом случае ответ сервера содержит не все сообщения из БД, а только те, у которых время создания позднее переданного

Примеры:

• chat.php?action=delete – удалит все записи на сервере
• chat.php?action=insert&author=Jon&client=Smith&text=Hello — добавит на сервере новую запись: автор Jon, получатель Smith, содержание Hello
• chat.php?action=select&data=151351333 — вернет все записи, полученные после переданного времени в long формате

Клиентская часть

Теперь структура Android приложения:

В фоне работает FoneService.java, который, в отдельном потоке, каждые 15 секунд делает запрос на сервер. Если ответ сервера содержит новые сообщения, FoneService.java записывает их в локальную БД и отправляет сообщение ChatActivity.java о необходимости обновить ListView, с сообщениями. ChatActivity.java (если она в этот момент открыта) получает сообщение и обновляет содержимое ListView из локальной БД.

Отправка нового сообщения из ChatActivity.java происходит сразу на сервер, минуя FoneService.java. При этом наше сообщение НЕ записывается в локальную БД! Там оно появится только после получения его назад в виде ответа сервера. Такую реализацию я использовал в связи с важным нюансом работы любого интернет-чата — обязательной группировкой сообщений по времени. Если не использовать группировку по времени, будет нарушена последовательность сообщений. Учитывая, что клиентские приложения просто физически не могут быть синхронизированы с точностью до миллисекунд, а возможно будут работать даже в разных часовых поясах, логичнее всего будет использовать время сервера. Так мы и делаем.

Создавая новое сообщение, мы передаем запросом на сервер: имя автора сообщения, имя получателя сообщения, текст сообщения. Получая эту запись назад, в виде ответа сервера, мы получаем то, что отправляли + четвертый параметр: время получения сообщения сервером.

Источник

Sending and Receiving Data with Sockets

Network sockets are the endpoints of internet connections between devices. Basically we need two types of sockets to handle the connection — client and server. The main difference between them is that a server socket is listening for incoming connection requests. In this snippet I will try to show you a simple connection between an Android client device and a Java server app over a local network. (Warning: Using AsyncTask might not be the most modern way to do that!)

We will be using AsyncTask to make connection as a background task, Callback Interface for managing the incoming messages, Handler for updating GUI and TCPClient class representing the client. I will explain this on the Network Remote example — easy client-server app for shutting down the computer.

We are using AsyncTask to avoid StrictMode fatal error for network access ( Look in references ). The StrictMode policy is simply forbidding us to affect on UI Thread.

In this AsyncTask we are creating TCPClient object ( explained below ). In the TCPClient constructor we are passing Handler object for changing the UI, COMMAND — the String with the «shutdown -s» command for shutting down the computer, IP number — the servers ip number; Callback object — when we are getting servers response, the callback method ‘messageCallbackReceiver’ is starting ‘publishProgress’ method, which is publishing progress to ‘onProgressUpdate’ AsyncTask’s method.

After receiving proper message, we are sending command, or if we received wrong message, we are sending message «wrong» and stopping client. After this we are being transferred to the ‘onPostExecute’ method:

So step by step:

• AsyncTask is creating TCPClient object
• In TCPClient constructor we are passing Handler, Command, IP Number and Callback object
• When TCPClient begins connection, it sends message «shutdown» to the server
• When we are receiving message from server, the callback is passing it to ‘onProgressUpdate’
• If the received message ( response from server ) is equal to «shutdown», we are sending COMMAND to server
• After sending it we are stopping client, which is transferring us to ‘onPostExecute’ method.
• Meanwhile, the handler is receiving empty messages with ‘msg.what’ integers defined in MainActivity, which are responsible for updating the GUI

Example of how the widget UI is updated

This class is responsible for maintaining the connection. I will explain it step by step:

In the first step we can see the objects passed from ShutdownAsyncTask and others. Additionally we can see the sendMessage and stopClient methods.

The magic happens here — in ‘run()’ method. Here we are using ‘try-catch’ tools for handling exceptions ( server not enabled, ip not proper etc. ). As you can see below, we have infinite while() loop for listening to the incoming messages. We can simply stop it and finalize with ‘stopClient()’ method ( used in ShutdownAsyncTask’s ‘onProgressUpdate’ method)

The last thing in the client is the Callback interface. We have it in the TCPClient class in the end:

• Strict Mode Policy — Vogella’s blog post about this exception
• Sockets — Android Developers API about Sockets implementation in Android
• TurnMeOffMobile — The post was based on this app. Simple TCP Client as Android widget with connection handled by AsyncTasks + IP number finding dynamically.

Read about sockets generally on the Oracle Sockets Tutorial.

We need a way to send data to a computer from our android device. Easiest way is given the local ip address of the computer on the network to simply send data via a socket:

• http://android-er.blogspot.com/2011/01/simple-communication-using.html — Guide to sending data via a socket
• http://stackoverflow.com/a/20131985/313399 — stackoverflow snippet which connects to a host, and can send data to it via an asynctask
• http://stackoverflow.com/questions/6309201/sending-tcp-data-from-android-as-client-no-data-being-sent — stackoverflow snippet sending data to an ip address via a socket
• http://thinkandroid.wordpress.com/2010/03/27/incorporating-socket-programming-into-your-applications/ (client piece is phone, server piece needs to be on computer)
• TurnMeOffMobile — Simple TCP Client as Android widget with connection handled by AsyncTasks + IP number finding dynamically.

To send messages between an Android phone and a computer, the computer needs to be running a program that listens for messages sent on the socket coming from the phone:

Источник

Использование сокетов в Android

Создано большое количество приложений как для Android, так и для других ОС, которые взаимодействуют друг с другом с помощью установления соединенией по сети. К таким приложениям относятся, например, мессенджеры социальных сетей WhatsApp, Viber. Как правило, для установления соединения между такими приложениями используются сокеты.

Сокет (socket) — это интерфейс, позволяющий связывать между собой программы различных устройств, находящихся в одной сети. Сокеты бывают двух типов: клиентский (Socket) и серверный (ServerSocket). Главное различие между ними связано с тем, что сервер «открывает» определенный порт на устройстве, «слушает» его и обрабатывает поступающие запросы, а клиент должен подключиться к этому серверу, зная его IP-адрес и порт. В Android сокеты для передачи данных используют по умолчанию протокол TCP/IP, важной особенностью которого является гарантированная доставка пакетов с данными от одного устройства до другого.

Особенности использования сокетов

Что важно знать при использовании сокетов в Android ?

• соединения сокетов отключаются при переходе устройства в спящий режим;
• чтобы не «рвать» соединение при наступлении спящего режима в устройстве можно использовать сервис;
• для использования интернет-сети необходимо Android-приложению предоставить нужные права в манифесте.

Для определения прав в манифесте необходимо в файл AndroidManifest.xml добавить следующую строку :

Теперь android-приложения будет иметь доступ к сети.

Далее в статье рассмотрим пример клиент-серверного сокетного соединения с передачей сообщения. Функции клиента будет выполнять android-приложение. Серверное java-приложение выполним в IDE Eclipse с использованием пакета concurrent. В конце страницы можно скачать оба приложения.

Клиентский android-сокет

Интерфейс andriod-приложения представлен на следующем скриншоте. Форма приложения включает поле ввода текстового сообщения и кнопки установления соединения сервером, передачи сообщения и закрытия соединения.

Клиентское приложение создадим из двух классов : класс взаимодействия с серверным сокетом Connection и класс стандартной активности MainActivity.

Класс Connection

Класс взаимодействия с сервером Connection получает при создании (через конструктор) параметры подключения : host и port. Методы Connection вызываются из активности и выполняют следующие функции :

Метод	Описание
openConnection	Метод открытия сокета/соединения. Если сокет открыт, то он сначала закрывается.
closeConnection	Метод закрытия сокета
sendData	Метод отправки сообщения из активности.
finalize	Метод освобождения ресурсов

Листинг Connection

Класс активности MainActivity

В активности MainActivity определены параметры сервера : host, port. Помните, что IP-адрес сервера для Вашего android-примера не может быть localhost (127.0.0.1), иначе Вы будете пытаться связаться с сервером внутри Andriod-системы. Кнопки интерфейса связаны с методами обращения к классу Connection. Кнопки отправки сообщения mBtnSend и закрытия соединения mBtnClose с сервером блокируются при старте приложения. После установления соединения с сервером доступ к кнопкам открывается.

Листинг активности

Методы управления сокетным соединением

Ниже представлены методы обработки событий, связанных с нажатием кнопок интерфейса. Обратите внимание, что подключение к серверу выполняется в отдельном потоке, а открытие доступа к кнопкам в основном потоке, для чего вызывается метод runOnUiThread. Для отправки сообщения серверу также создается отдельный поток.

Серверное приложение

Серверное приложение включает 2 класса : Server и ConnectionWorker. Серверный класс Server будет выполнять обработку взаимодействия с клиентом с использованием ConnectionWorker в отдельном потоке. Конструктор ConnectionWorker в качестве параметра получает объект типа Socket для чтения сообщений клиента из потока сокета.

Листинг ConnectionWorker

ConnectionWorker получает входной поток inputStream из клиентского сокета и читает сообщение. Если сообщение отсутствует, т.е. количество прочитанных байт равно -1, то это значит, что соединение разорвано, то клиентский сокет закрывается. При закрытии клиентского соединения входной поток сокета также закрывается.

Серверный класс

Серверный класс Server создадим с использованием многопоточного пакета util.concurrent. На странице описания сетевого пакета java.net и серверного ServerSocket был приведен пример серверного модуля с использованием обычного потока Thread, при работе с которым необходимо решать задачу его остановки : cтарый метод Thread.stop объявлен Deprecated и предан строжайшей анафеме, а безопасная инструкция Thread.interrupt безопасна, к сожалению, потому, что ровным счетом ничего не делает (отправляет сообщение потоку : «Пожалуйста, остановись»). Услышит ли данный призыв поток остается под вопросом – все зависит от разаработчика.

Чтобы иметь возможность остановить сервер «снаружи» в серверный класс Server включим 2 внутренних реализующих интерфейс Callable класса : CallableDelay и CallableServer. Класс CallableDelay будет функционировать определенное время, по истечении которого завершит свою работу и остановит 2-ой серверный поток взаимодействия с клиентами. В данном примере CallableDelay используется только для демонстрации остановки потока, организуемого пакетом util.concurrent.

Листинг CallableDelay

CallableDelay организует цикл с задержками. После завершения последнего цикла cycle поток завершает цикл, останавливает вторую задачу futureTask[1] и закрывает сокет. В консоль выводится соответствующее сообщение.

Листинг CallableServer

Конструктор CallableServer в качестве параметров получает значение открываемого порта для подключения клиентов. При старте (метод call) создается серверный сокет ServerSocket и поток переходит в режим ожидания соединения с клиентом. Остановить поток можно вызовом метода stopTask, либо завершением «задачи» типа FutureTask с данным потоком.

При подключении клиента метод serverSoket.accept возвращает сокет, который используется для создания объекта ConnectionWorker и его запуска в отдельном потоке. А сервер (поток) переходит к ожиданию следующего подключения.

В случае закрытия сокета (завершение внешней задачи FutureTask с данным потоком) будет вызвано исключение Exception, где выполняется проверка закрытия сокета; при положительном ответе основной цикл прерывается и поток завершает свою работу.

Листинг серверного класса Server

Cерверный класс Server создает два потоковых объекта (callable1, callable2), формирует из них две задачи futureTask и запускает задачи на выполнение методом execute исполнителя executor. После этого контролируется завершение выполнение обоих задач методом isTasksDone. При завершении выполнения обеих задач завершается также и цикл работы executor’а.

Два внутренних описанных выше класса (CallableDelay, CallableServer) не включены в листинг.

Источник