NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]

JackJiang · 9 年前

概述

本文演示的是一个Android客户端程序，通过UDP协议与两个典型的NIO框架服务端，实现跨平台双向通信的完整Demo。

当前由于NIO框架的流行，使得开发大并发、高性能的互联网服务端成为可能。这其中最流行的无非就是MINA和Netty了，MINA目前的主要版本是MINA2、而Netty的主要版本是Netty3和Netty4（Netty5已经被取消开发了：详见此文）。

本文中，服务端将分别用MINA2和Netty4进行实现，但在你实际的项目中服务端实现只需选其一就行了。本文中的Demo同时用MINA2和Netty4分别实现服务端的目的，是因为很多人都在纠结到底是用MINA还是Netty来实现高并发的Java网络通信服务端，在此干脆两个都实现了，就看你怎么选择。

实际上，MINA2和Netty4的官方代码里有UDP通信的Demo代码，但却不存在针对移动端（主要是Android和iOS端）的Demo，本文将演示用Android客户端来实现这种跨平台的双向网络通信。Demo中，已经解决跨平台通信时的常见的乱码、数据字节异常等问题，如觉得有用，你可直接使用之。

重要说明：限于篇幅原因，文中所列代码并非完整，完整代码（Eclipse工程）请从文末 “完整源码工程下载” 处下载所有代码！

《NIO框架入门》系列文章

有关MINA和Netty的入门文章很多，但多数都是复制、粘贴的未经证实的来路不明内容，对于初次接触的人来说，一个可以运行且编码规范的Demo，显然要比各种“详解”、“深入分析”之类的要来的直接和有意义。本系列入门文章正是基于此种考虑而写，虽无精深内容，但至少希望对初次接触MINA、Netty的人有所启发，起到抛砖引玉的作用。

本文是《NIO框架入门》系列文章中的第4篇，目录如下：

本篇亮点

客户端基于Android移动端平台：
直接使用Android的标准UDP代码，不依赖第3方包，且已解决与Java NIO服务端的跨平台通信问题，是个难得的Android端实践入门示例；
完整可执行源码、方便学习：
完整的Demo源码，适合新手直接运行，便于学习和研究。
Demo中的代码源自作者的开源工程，有实用价值：
源码均修改自作者的即时通讯开源工程 MobileIMSDK，只是为了方便学习理解而作了简化，有一定的实用价值；
生产环境下的进阶学习：
如果您觉得本Demo过于浅显，您可继续研究轻量级开源即时通讯框架MobileIMSDK，本文的Demo正是其极度简化版。

本文中Demo演示的功能

本文中的Demo代码实现包含两部分，Android UDP客户端和NIO框架实现的服务端（包括MINA2和Netty4实现两个方案），客户端每隔5秒向服务端发送消息，而服务端在收到消息后马上回复一条消息给客户端。

如上所述，服务端（PC服务器）和客户端（Android移动端）都要实现消息的发送和接收，即实现跨平台的双向通信。下节将将给出真正的实现代码。

Android客户端准备工作

1Step 1：准备好开发环境

这两年，Google官方已经基本放弃Eclipse+ADT这样的IDE组合，转而大力开发Android Studio，但不得不承认，由于我的OS仍然是XP（Android Studio不支持XP），所以Eclipse+ADT还得继续用（这个组合虽然一直被吐槽，但又不得不用）。

如果你习惯使用Eclipse+ADT这样的IDE，可以下载我打好包的版本，内含Eclipse4.2+ADT+Android SDK：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160628-0.png

NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160628-0.png

如果你需要Android Studio，可进入此链接下载。

2Step 2：新建一个普通的Android工程，准备开撸

本文以Eclipse+ADT为开发Android开发工具（如你使用Android Studio道理也是一样的），按照提示新建工程即可，无需特殊的设置或其它前前置条件。

我建好的工程，如下图所示（很多都是默认生成的，用不上的东西就别去管它了）：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_2.png

NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_2.png

补充说明：因为需要进行网络通信，建好的工程里，请务必在 AndroidManifest.xml 加上网络权限的许可，如下图：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_3.png

Android客户端代码实现

1客户端主类 MainActivity.java：

/*
 * Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net) - 即时通讯开发者社区.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;

import net.x52im.example.android.udp.utils.UDPUtils;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.support.v7.app.ActionBarActivity;
import android.util.Log;

/**
 * Demo主类。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class MainActivity extends ActionBarActivity 
{
        private final static String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
        // 重复发送的时间间隔（单位：毫秒）
        public static int INTERVAL = 5000;
        private Handler handler = null;
        private Runnable runnable = null;

        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);

                // 初始化本地UDP的Socket
                LocalUDPSocketProvider.getInstance().initSocket();
                // 启动本地UDP监听（接收数据用的）
                LocalUDPDataReciever.getInstance(this).startup();

                // 自动循环发送
                handler = new Handler();
                runnable = new Runnable(){
                        @Override
                        public void run()
                        {
                                sendMessageToServer();
                                
                                // 开始下一次循环
                                handler.postDelayed(runnable, INTERVAL);
                        }
                };
                
                // 立即开始发送
                handler.postDelayed(runnable, 0);
        }

        private void sendMessageToServer()
        {
                try
                {
                        // 要发送的数据
                        String toServer = "Hi，我是客户端，我的时间戳"+System.currentTimeMillis();
                        byte[] soServerBytes = toServer.getBytes("UTF-8");
                        // 开始发送
                        boolean ok = UDPUtils.send(soServerBytes, soServerBytes.length);
                        if(ok)
                                Log.d(TAG, "发往服务端的信息已送出.");
                        else
                                Log.e(TAG, "发往服务端的信息没有成功发出！！！");
                }
                catch (Exception e)
                {
                        Log.w(TAG, e.getMessage(), e);
                }
        }
}

补充说明：本类没有去写UI代码，只是作为本次Demo的主入口类而已，需要查看数据输出的，请在Eclipse下的DDMS控制台看查看log输出哦。

2客户端本地 UDP Socket 管理类 LocalUDPSocketProvider.java：

/*
 * Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net) - 即时通讯开发者社区.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;

import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

import net.x52im.example.android.udp.utils.ConfigEntity;
import android.util.Log;

/**
 * 本地 UDP Socket 管理类。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class LocalUDPSocketProvider
{
        private static final String TAG = LocalUDPSocketProvider.class.getSimpleName();
        private static LocalUDPSocketProvider instance = null;
        private DatagramSocket localUDPSocket = null;

        public static LocalUDPSocketProvider getInstance()
        {
                if (instance == null)
                        instance = new LocalUDPSocketProvider();
                return instance;
        }

        public void initSocket()
        {
                try
                {
                        // UDP本地监听端口（如果为0将表示由系统分配，否则使用指定端口）
                        this.localUDPSocket = new DatagramSocket(ConfigEntity.localUDPPort);
                        // 调用connect之后，每次send时DatagramPacket就不需要设计目标主机的ip和port了
                        // * 注意：connect方法一定要在DatagramSocket.receive()方法之前调用，
                        // * 不然整send数据将会被错误地阻塞。这或许是官方API的bug，也或许是调
                        // * 用规范就应该这样，但没有找到官方明确的说明
                        this.localUDPSocket.connect(
                                        InetAddress.getByName(ConfigEntity.serverIP), ConfigEntity.serverUDPPort);
                        this.localUDPSocket.setReuseAddress(true);
                        Log.d(TAG, "new DatagramSocket()已成功完成.");
                }
                catch (Exception e)
                {
                        Log.w(TAG, "localUDPSocket创建时出错，原因是：" + e.getMessage(), e);
                }
        }
        
        public DatagramSocket getLocalUDPSocket()
        {
                return this.localUDPSocket;
        }
}

补充说明：以上代码使用的是Android的标准UDP Socket代码，如果你对此不太熟悉请先查阅更多Android UDP通讯的相关实例。

3客户端本地UDP端口监听和数据接收类 LocalUDPDataSender.java：

/*
 * Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net) - 即时通讯开发者社区.
 * All rights reserved.
 */
package net.x52im.example.android.udp;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

import net.x52im.example.android.udp.utils.ConfigEntity;
import android.content.Context;
import android.util.Log;

/**
 * 本地UDP端口监听和数据接收类。
 * 
 * @author jack.jiang＠52im.net, 2016-06-27
 * @version 1.0
 */
public class LocalUDPDataReciever
{
        private static final String TAG = LocalUDPDataReciever.class.getSimpleName();
        private static LocalUDPDataReciever instance = null;
        private Thread thread = null;
        private Context context = null;
        
        public static LocalUDPDataReciever getInstance(Context context)
        {
                if (instance == null)
                        instance = new LocalUDPDataReciever(context);
                return instance;
        }

        private LocalUDPDataReciever(Context context)
        {
                this.context = context;
        }

        public void startup()
        {
                this.thread = new Thread(new Runnable()
                {
                        public void run()
                        {
                                try
                                {
                                        Log.d(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP端口侦听中，端口=" + ConfigEntity.localUDPPort + "...");

                                        //开始侦听
                                        LocalUDPDataReciever.this.udpListeningImpl();
                                }
                                catch (Exception eee)
                                {
                                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP监听停止了(socket被关闭了?)," + eee.getMessage(), eee);
                                }
                        }
                });
                this.thread.start();
        }

        private void udpListeningImpl() throws Exception
        {
                while (true)
                {
                        byte[] data = new byte[1024];
                        // 接收数据报的包
                        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);

                        DatagramSocket localUDPSocket = LocalUDPSocketProvider.getInstance().getLocalUDPSocket();
                        if ((localUDPSocket == null) || (localUDPSocket.isClosed()))
                                continue;
                        
                        // 阻塞直到收到数据
                        localUDPSocket.receive(packet);
                        
                        // 解析服务端发过来的数据
                        String pFromServer = new String(packet.getData(), 0 , packet.getLength(), "UTF-8");
                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "【NOTE】>>>>>> 收到服务端的消息："+pFromServer);
                }
        }
}

服务端准备工作

本文将分别基于MINA2和Netty4实现两套服务端（你只需要使用其中之一即可），服务端准备工作已在本系列文章的前两篇详细记录了，具体如下：

- Netty4实现服务端的准备工作请见：《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》
- MINA2实现服务端的准备工作请见：《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示》

服务端代码实现

因两套方案的服务端代码都不复杂，且已经本系列文章的前两篇中详细介绍，本文就不在重复粘贴了。

- Netty4实现的服务端请见：《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》
- MINA2实现的服务端请见：《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示》

Demo 运行截图

【1】Android客户端运行结果：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160627-0.png

【2】服务端运行结果（MINA2方案）：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_5.png

【3】服务端运行结果（Netty4方案）：
NIO框架入门(四)：Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_6.png

本文小结

Demo中的客户端代码是从开源即时通讯框架MobileIMSDK 的Android端中复制出来的（为了方便理解做了大幅简化），有兴趣的可看看 MobileIMSDK Android端、Server端，简化一下可以用作你自已的各种用途。

本文的姊妹篇《NIO框架入门(三)：iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》，演示的是iOS端的跨平台UDP双向通信，需要的话可以看看。

对于服务端的NIO框架来说，如果你阅读过本系列的《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》和《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示》，应该能明显地感觉的出来MINA2的UDP服务端API接口使用要是Netty4的繁琐，而且MINA2还存在独立客户端（非依赖于MINA2客户端）实现时的多余字节和乱码问题。但个人认为MINA2的代码风格更符合一般程序员的编码习惯，更好懂一些，而Netty4因历经多个大版本的进化，虽起来非常简洁，但实现并不是那么直观。当然，至于MINA还是Netty，请客观一评估和使用，因为二者并无本质区别。

完整源码工程下载

客户端源码(Android版).rar (2.07 MB , 下载次数: 2966 , 售价: 2 金币)

Java服务端源码(Netty4实现).rar (2.87 MB , 下载次数: 177 , 售价: 2 金币)

Java服务端源码(MINA2实现).rar (1 MB , 下载次数: 63 , 售价: 2 金币)

附录1：全站精品资源下载

附录2：全站即时通讯技术资料分类

2 楼: 什么狗屁云 · 9 年前

写的很详细，多谢楼主，已下载！

3 楼: IMDeveloper · 9 年前

楼主费心了，对新手来说，这样的文章很适合快速上手。

4 楼: mo_mean · 9 年前

不错，收藏了·

5 楼: 279150469 · 9 年前

mark,写得非常好，易懂

6 楼: JackJiang · 9 年前

引用：279150469 发表于 2016-07-06 17:47
mark,写得非常好，易懂

7 楼: java_jian · 9 年前

非常棒，学习了，正是我想要的

8 楼: zy609398738 · 9 年前

谢谢分享！

9 楼: niebiao · 9 年前

好东西，谢谢分享

10 楼: chenyang123 · 9 年前

我看看能不能用

11 楼: zhangman123 · 8 年前

写的很好，看看有没有用处。

12 楼: zjg2017 · 8 年前

看看这个

13 楼: wx_KgI77EwG · 8 年前

学习了

14 楼: ken111 · 8 年前

楼主好，请问android的客户端程序是否可以使用nio的DatagramChannel进行发送和接收数据？@JackJiang

15 楼: JackJiang · 8 年前

引用：ken111 发表于 2018-03-17 19:09
楼主好，请问android的客户端程序是否可以使用nio的DatagramChannel进行发送和接收数据？@JackJiang

肯定可以啊，UDP协议是标准的东西，它既不属于Mina框架，也不属于Netty框架。

16 楼: caesarhawk · 7 年前

17 楼: feelsoright · 6 年前

谢谢楼主分享，学习了

18 楼: 老米 · 5 年前

学习了，先下载源码欣赏一下

19 楼: fcs_our2010 · 5 年前

通熟易懂，赞

20 楼: 罗纳耳朵 · 5 年前

本篇文章乃及时雨，先来摸索，稍后再评。

本文目录

概述

《NIO框架入门》系列文章

本篇亮点

本文中Demo演示的功能

Android客户端准备工作

1Step 1：准备好开发环境

2Step 2：新建一个普通的Android工程，准备开撸

Android客户端代码实现

1客户端主类 MainActivity.java：

2客户端本地 UDP Socket 管理类 LocalUDPSocketProvider.java：

3客户端本地UDP端口监听和数据接收类 LocalUDPDataSender.java：

服务端准备工作

服务端代码实现

Demo 运行截图

本文小结

更多学习资源

完整源码工程下载

附录1：全站精品资源下载

附录2：全站即时通讯技术资料分类

本帖已收录至以下技术专辑

MobileIMSDK (v6.5精编版)

MobileIMSDK-Web (有偿开源)

RainbowAVnew (有偿开源)

RainbowChat (技术授权)

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精华之王

活跃开发者

黄金版主

终身成就

兔

技术达人

猪

即时通讯网

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关于

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概述

《NIO框架入门》系列文章

本篇亮点

本文中Demo演示的功能

Android客户端准备工作

1Step 1：准备好开发环境

2Step 2：新建一个普通的Android工程，准备开撸

Android客户端代码实现

1客户端主类 MainActivity.java：

2客户端本地 UDP Socket 管理类 LocalUDPSocketProvider.java：

3客户端本地UDP端口监听和数据接收类 LocalUDPDataSender.java：

服务端准备工作

服务端代码实现

Demo 运行截图

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