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20212305 2023-2024-2 《移动平台开发与实践》第4次作业
1.实验内容
1.1本周学习内容
1.1.1Socket技术
Socket，也被称为“套接字”，是应用程序用于向网络发送请求或响应网络请求的机制，它允许不同主机或同一计算机上的进程之间进行通信。
在服务端，首先进行Socket的初始化，随后将其与特定端口绑定（bind），并对该端口进行监听（listen）。此时，服务端调用accept进入阻塞状态，等待客户端的连接请求。当客户端初始化一个Socket并尝试连接到服务器（connect）时，若连接成功，即建立了客户端与服务器之间的通信链路。
客户端随后发送数据请求，服务端接收并处理这些请求，之后将响应数据发送回客户端。客户端读取这些数据后，通信双方关闭连接，至此完成一次交互过程。
在使用TCP发送数据时，由于TCP连接已经建立，因此无需指定目标地址。相比之下，UDP是面向无连接的，每次发送数据时都需要明确指定接收方。
1.1.2 Webview控件
WebView控件是Android应用中用于展现网页内容的关键组件。它能够载入并呈现Web页面，同时兼容JavaScript执行、页面交互及其他Web技术。
WebView具备加载和展示Web页面的功能，涵盖HTML、CSS、JavaScript等网页元素。
在Android应用中，WebView控件被广泛用于展示网页内容，比如作为内置浏览器使用，或在混合开发应用中展示原生和Web内容。它为开发者提供了一个强大的工具，使得应用能够展示丰富的Web内容，并实现与用户的交互。
1.2实验目的
1.掌握Android平台上Socket编程的基本概念。
2.学习使用Kotlin语言实现Android Socket服务端和客户端。
3.理解TCP/UDP协议在Socket通信中的应用。
1.3实验环境
Android Studio
Kotlin编程语言
模拟器或真实Android设备
2.实验过程
新建两个项目，分别是服务器Server和客户端Client
2.1服务端实现
(1) 创建一个新的Android项目，并在项目中添加必要的权限，如INTERNET权限。
(2)编写服务端代码，创建一个ServerSocket监听指定端口。
完整代码如下：
MainActivity.kt
package com.example.project4_server
import android.os.Bundle
import android.widget.Button
import android.widget.EditText
import android.widget.TextView
import androidx.activity.ComponentActivity
import java.util.concurrent.Executors
class MainActivity : ComponentActivity() {
private lateinit var server: Server
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_server)
server = Server { message ->
runOnUiThread {
displayMessage("Client: $message")
}
}
Executors.newSingleThreadExecutor().execute {
server.start()
}
val sendButton : Button = findViewById(R.id.buttonSend)
sendButton.setOnClickListener {
val messageInput : EditText = findViewById(R.id.editTextMessage)
val message = messageInput.text.toString()
if (message.isNotEmpty()) {
server.sendMessage(message)
displayMessage("Server(Me): $message")
messageInput.text.clear()
}
}
}
private fun displayMessage(message: String) {
var messageDisplay : TextView = findViewById(R.id.textViewMessage)
messageDisplay.append("$message\n")
}
override fun onDestroy() {
super.onDestroy()
server.stop()
}
}
activity_server.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<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="16dp">
<EditText
android:id="@+id/editTextMessage"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="Enter your message" />
<Button
android:id="@+id/buttonSend"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Send" />
<TextView
android:id="@+id/textViewMessage"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_marginTop="20dp"
android:text="Received Message"
android:textStyle="bold" />
</LinearLayout>
Server.kt
package com.example.project4_server
import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.GlobalScope
import kotlinx.coroutines.launch
import java.io.BufferedReader
import java.io.InputStreamReader
import java.io.PrintWriter
import java.net.ServerSocket
class Server(private val messageListener: (String) -> Unit) {
private val serverSocket = ServerSocket(2104)
private lateinit var writer: PrintWriter
private lateinit var reader: BufferedReader
fun start() {
while (true) {
val clientSocket = serverSocket.accept()
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
val outputStream = clientSocket.getOutputStream()
writer = PrintWriter(outputStream, true)
val inputStream = clientSocket.getInputStream()
reader = BufferedReader(InputStreamReader(inputStream))
writer.println("恭喜您，与客户端连接成功！！")
while (true) {
val messageFromServer = reader.readLine()
if (messageFromServer != null) {
messageListener.invoke(messageFromServer)
}
}
}
}
}
fun sendMessage(message: String) {
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
writer.println(message)
}
}
fun stop() {
serverSocket.close()
}
}
运行结果如图：
2.2客户端实现
(1) 编写客户端代码，创建一个Socket对象连接服务端。
基本和服务端差不多
完整代码如下：
activity_client.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<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="16dp">
<EditText
android:id="@+id/editTextMessage"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="Enter your message" />
<Button
android:id="@+id/buttonSend"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Send" />
<TextView
android:id="@+id/textViewReceivedMessage"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_marginTop="20dp"
android:text="Received Message"
android:textStyle="bold" />
</LinearLayout>
MainActivity.kt
package com.example.project4_client
import android.os.Bundle
import android.widget.Button
import android.widget.EditText
import android.widget.TextView
import androidx.activity.ComponentActivity
class MainActivity : ComponentActivity() {
private lateinit var client: Client
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_client)
client = Client { message ->
runOnUiThread {
displayMessage("Server: $message")
}
}
client.connect()
val sendButton : Button = findViewById(R.id.buttonSend)
sendButton.setOnClickListener {
val messageInput : EditText = findViewById(R.id.editTextMessage)
val message = messageInput.text.toString()
if (message.isNotEmpty()) {
client.sendMessage(message)
displayMessage("Client(Me): $message")
messageInput.text.clear()
}
}
}
private fun displayMessage(message: String) {
var messageDisplay : TextView = findViewById(R.id.textViewReceivedMessage)
messageDisplay.append("$message\n")
}
override fun onDestroy() {
super.onDestroy()
client.disconnect()
}
}
Cilent.kt
package com.example.project4_client
import java.io.BufferedReader
import java.io.InputStreamReader
import java.io.PrintWriter
import java.net.Socket
import kotlinx.coroutines.*
class Client(private val messageListener: (String) -> Unit) {
private lateinit var clientSocket: Socket
private lateinit var writer: PrintWriter
private lateinit var reader: BufferedReader
fun connect() {
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
clientSocket = Socket("192.168.31.137", 2104)
val outputStream = clientSocket.getOutputStream()
writer = PrintWriter(outputStream, true)
writer.println("恭喜您，与服务器连接成功！！")
val inputStream = clientSocket.getInputStream()
reader = BufferedReader(InputStreamReader(inputStream))
while (true) {
val messageFromServer = reader.readLine()
if (messageFromServer != null) {
messageListener.invoke(messageFromServer)
}
}
}
}
fun sendMessage(message: String) {
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
writer.println(message)
}
}
fun disconnect() {
writer.close()
reader.close()
clientSocket.close()
}
}
最终效果如下方视频所示(失败了)：
3.学习中遇到的问题及解决
问题1：想要用两个虚拟设备，一个作客户端，一个作服务器端，但是第二个虚拟设备始终无法正常启动
问题1解决方案：我放弃了，改用自己的手机，AndroidStudio连接手机的教程在下面这个链接：
https://blog.csdn.net/Hua_TZ/article/details/136424230?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=Android%20studio%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E8%87%AA%E5%B7%B1%E7%9A%84%E6%89%8B%E6%9C%BA&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-136424230.142^v100^pc_search_result_base9&spm=1018.2226.3001.4187
问题2：无法正常传输数据，我的手机总是卡退
问题2具体描述：这个问题我无法解决，我甚至把我的手机连到其他实验成功的同学的电脑上，也失败了。手机作为服务器端时，发送信息后就会自动退出程序；手机作为客户端时，直接闪退客户端程序……
4.学习感悟、思考等
通过本次实验，我深刻领悟了Android平台上Socket编程的核心概念，并掌握了如何在Android应用开发中运用Kotlin语言实现Socket的服务端与客户端功能。我熟悉了ServerSocket类和Socket类的基本应用，其中ServerSocket用于在服务端监听特定端口，而Socket则用于在客户端与服务端之间建立连接。此外，我还学会了在Socket编程中如何发送与接收数据，涵盖了字符串数据的发送与接收，以及利用输入输出流进行数据交换的技巧。
实验结束后，虽然没能成功，但是我对Android平台上的Socket编程有了更为深刻的理解，并掌握了实际应用中的开发技能与实战经验。同时，这次实验也加深了我对TCP/UDP协议在Socket通信中所起作用的理解，为我未来在网络编程领域的进一步工作与学习奠定了坚实的基础。
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