第八章 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)

第八章網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)俞成海教學(xué)任務(wù)與目標教學(xué)任務(wù)USB編程Wi-Fi編程藍牙編程Socket實現(xiàn)技術(shù)HTTP協(xié)議通信實現(xiàn)技術(shù)教學(xué)重點藍牙編程Socket實現(xiàn)技術(shù)USB編程兩種模式來支持AndroidUSB外設(shè)：USB

外設(shè)模式和USB主機模式在

USB

外設(shè)模式下，外部

USB

硬件（裝有Android的設(shè)備要連接的外部設(shè)備）充當(dāng)

USB

主機。外設(shè)的例子包括機器人、擴展插座、診斷和音樂設(shè)備、電子報亭、讀卡器等其他設(shè)備，這種模式給予不具備主機功能的

Android

設(shè)備以與USB硬件交互的能力。在USB主機模式下，裝有

Android

的設(shè)備扮演著主機的角色。這種設(shè)備的例子包括數(shù)碼像機，鍵盤，鼠標和游戲手柄。那些適應(yīng)面很廣的USB設(shè)備仍可以與Android應(yīng)用交互，前提是這些Android應(yīng)用可以正確的與這些設(shè)備通訊。/guide/topics/usb/index.html

USB主機模式常用的類：UsbManager：允許您枚舉已連接的USB設(shè)備并且與其進行“交流”。UsbDevice：代表了一個已連接的USB的設(shè)備并且包含具有該設(shè)備驗證信息，接口和接口點的方法。UsbInterface：代表了一個USB設(shè)備的一個接口，該接口定義了一系列關(guān)于設(shè)備的函數(shù)。一個設(shè)備在進行“交流”的時候可以有一個或者多個接口UsbEndpoint：代表一個接口的接口點，該接口點就是這個接口的通信信道。一個接口可以有一個或者多個這樣的接口點，而且一般都是有輸入和輸出雙向通信的接口點。UsbDeviceConnection：代表該設(shè)備的一個連接，用來在接?點上傳輸數(shù)據(jù)。這個類允許您能用同步或者異步的方式發(fā)送和返回數(shù)據(jù)。UsbRequest：在通過UsbDeviceConnection和設(shè)備進行“交流”的一個異步請求。UsbConstants：關(guān)于在linux內(nèi)核中l(wèi)inux/usb/ch9.h的相關(guān)定義的USB常量使用步驟(見附件)為了讓應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)一個USB設(shè)備，需要android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED這個意圖指定一個意圖來進行過濾獲取USB信息UsbManagermanager=(UsbManager)getSystemService(Context.USB_SERVICE);HashMap<String,UsbDevice>deviceList=manager.getDeviceList();UsbDevicedevice=deviceList.get("deviceName");

和設(shè)備通信

UsbInterface

intf=

device.getInterface(0);

UsbEndpoint

endpoint=

intf.getEndpoint(0);

UsbDeviceConnection

connection=

manager.openDevice(device);

connection.claimInterface(intf,

true);

connection.bulkTransfer(endpoint,

bytes,

bytes.length,

0);

終止通信

當(dāng)你完成數(shù)據(jù)的傳輸或者你的設(shè)備已拔出時，通過調(diào)用releaseInterface()和close()來關(guān)閉接口和連接。Wi-Fi編程

ConnectivityManagerNetworkInfomWiFiNetworkInfo=mConnectivityManager.getNetworkInfo(ConnectivityManager.TYPE_WIFI)所需要用到的wifi相關(guān)Android包：.wifi常見操作主要包括以下及各類和接口：1、WifiManager提供了管理WiFi連接的大部分API，主要包括如下內(nèi)容： 查看已經(jīng)配置好的網(wǎng)絡(luò)清單，而且可以修改個別記錄的屬性。 可以建立或是關(guān)閉WiFi網(wǎng)絡(luò)連接，并且可以查詢有關(guān)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的動態(tài)信息。 對接入點的掃描結(jié)果包含足夠的信息來決定需要與什么接入點建立連接。 同時還定義了許多常量來表示W(wǎng)iFi狀態(tài)的改變。常用的方法：getWiFiState,isWifiEnabled,setWifiEnabled,startScan，getScanResults等等基于Android的WiFi相關(guān)庫函數(shù)WiFi相關(guān)庫函數(shù)所需要用到的wifi相關(guān)Android包：.wifi常見操作主要包括以下及各類和接口：2、WifiConfigurationWiFi網(wǎng)絡(luò)的配置，包括安全配置等。3.WifiInfoWiFi無線連接的描述，包括接入點、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)、隱藏的接入點，ip地址、連接速度、mac地址、網(wǎng)絡(luò)id,信號強度等信息。4.ScanResult主要用來描述已經(jīng)檢測出的接入點，包括接入點的地址、接入點的名稱、身份認證、頻率、信號強度等信息。找到周圍AP的關(guān)鍵步驟檢測網(wǎng)卡狀態(tài)，修改網(wǎng)卡狀態(tài)——開啟，進行掃描周圍ap,打印結(jié)果classListWifiListernerimplementsOnClickListener{@OverridepublicvoidonClick(Viewv){wifiManager=(WifiManager)WifiActivity.this.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);wifiManager.startScan();mWifiList=wifiManager.getScanResults();for(inti=0;i<mWifiList.size();i++){sb.append(newInteger(i).toString()+".");sb.append(mWifiList.get(i).toString());sb.append("\n");}mainText.setText(sb);sb.delete(0,sb.capacity());}}藍牙編程，使用藍牙進行設(shè)備通信，主要包含四個部分：藍牙設(shè)置、搜索設(shè)備、連接、傳輸數(shù)據(jù)BluetoothAdapter代表本地藍牙適配器（藍牙發(fā)射器），是所有藍牙交互的入?。通過它可以搜索其它藍牙設(shè)備，查詢已經(jīng)配對的設(shè)備列表，通過已知的MAC地址創(chuàng)建BluetoothDevice，創(chuàng)建BluetoothServerSocket監(jiān)聽來自其它設(shè)備的通信。BluetoothDevice代表了一個遠端的藍牙設(shè)備，使用它請求遠端藍牙設(shè)備連接或者獲取遠端藍牙設(shè)備的名稱、地址、種類和綁定狀態(tài)。BluetoothSocket代表了一個藍牙套接字的接?，是應(yīng)用程序通過輸?、輸出流與其他藍牙設(shè)備通信的連接點。BluetoothServerSocket代表打開服務(wù)連接來監(jiān)聽可能到來的連接請求（屬于server端），為了連接兩個藍牙設(shè)備必須有一個設(shè)備作為服務(wù)器打開一個服務(wù)套接字。BluetoothClass描述了一個設(shè)備的特性（profile）或該設(shè)備上的藍牙一致可以提供哪些服務(wù)(service)，但不可信。比如，設(shè)備是一個電話、計算機或手持設(shè)備；設(shè)備可以提供audio/telephony服務(wù)等。可以用它來進行一些UI上的提示。BluetoothHeadset提供手機使用藍牙耳機的支持。這既包括藍牙耳機和免提（V1.5）模式。BluetoothA2dp定義高品質(zhì)的音頻，可以從一個設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€藍牙連接?！癆2DP的”代表高級音頻分配模式。BluetoothHealth代表了醫(yī)療設(shè)備配置代理控制的藍牙服務(wù)BluetoothHealthCallback一個抽象類，使用實現(xiàn)BluetoothHealth回調(diào)。你必須擴展這個類并實現(xiàn)回調(diào)方法接收更新應(yīng)用程序的注冊狀態(tài)和藍牙通道狀態(tài)的變化。BluetoothHealthAppConfiguration代表一個應(yīng)用程序的配置，藍牙醫(yī)療第三方應(yīng)用注冊與遠程藍牙醫(yī)療設(shè)備交流。BluetoothProfile.ServiceListener當(dāng)他們已經(jīng)連接到或從服務(wù)斷開時通知BluetoothProfileIPX的客戶時一個接?（即運行一個特定的配置文件，內(nèi)部服務(wù)）。BlueTooth使用至少要在AndroidManifest.xml中聲明兩個權(quán)限：BLUETOOTH和BLUETOOTH_ADMIN獲取BluetoothAdapter打開藍牙：通過isEnabled()來檢查藍牙當(dāng)前是否可用。如果這個方法返回false,則藍牙不能夠使用。為了請求藍牙使用，呼叫startActivityForResult（）與的ACTION_REQUEST_ENABLE動作意圖獲取BluetoothAdapter查找匹配設(shè)備掃描設(shè)備開始搜索設(shè)備，調(diào)用startDiscovery()。該函數(shù)是異步的，調(diào)用后立即返回，返回值表示搜索是否成功開始。應(yīng)用中可以注冊一個帶ACTION_FOUNDIntent的BroadcastReceiver，搜索到每一個設(shè)備時都接收到消息。Intent攜帶著而外的字段信息EXTRA_DEVICE和EXTRA_CLASS，分別包含一個BluetoothDevice和一個BluetoothClass。使用cancelDiscovery()來停止搜索使能被發(fā)現(xiàn)如果想讓本地設(shè)備被其他設(shè)備發(fā)現(xiàn)，可以帶ACTION_REQUEST_DISCOVERABLEactionIntent調(diào)用startActivityForResult(Intent,int)方法作為服務(wù)器連接通過持有?個打開的BluetoothServerSocket對象。服務(wù)器socket的作用是偵聽進來的連接，如果一個連接被接受，提供一個連接好的BluetoothSocket對象。建立服務(wù)器socket和接收一個連接的基本步驟1.通過調(diào)用listenUsingRfcommWithServiceRecord(String,UUID)得到一個BluetoothServerSocket對象，當(dāng)客戶端試圖連接本設(shè)備，它將攜帶一個UUID用來唯一標識它要連接的服務(wù)，UUID必須匹配，連接才會被接受。2.通過調(diào)用accept()來偵聽連接請求。這是一個阻塞的調(diào)用，直到有連接進來或者產(chǎn)生異常才會返回。只有遠程設(shè)備發(fā)送一個連接請求，并且攜帶的UUID與偵聽它socket注冊的UUID匹配，連接請求才會被接受。如果成功，accept()將返回一個連接好的BluetoothSocket對象。3.除非需要再接收另外的連接，否則的話調(diào)用close()。close()釋放serversocket和它的資源，但不會關(guān)閉連接accept()返回的連接好的BluetoothSocket對象。作為客戶端連接1.用BluetoothDevice調(diào)用createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)獲取一個BluetoothSocket對象。這個初始化的BluetoothSocket會連接到BluetoothDevice。2.調(diào)用connect()完成連接當(dāng)調(diào)用這個方法的時候，系統(tǒng)會在遠程設(shè)備上完成一個SDP查找來匹配UUID。如果查找成功并且遠程設(shè)備接受連接，就共享RFCOMM信道，connect()會返回。這也是一個阻塞的調(diào)用，不管連接失敗還是超時（12秒）都會拋出異常。管理連接如果已經(jīng)連接了兩個設(shè)備，他們都已經(jīng)擁有各自的連接好的BluetoothSocket對象?？梢栽谠O(shè)備間共享數(shù)據(jù)了。使用BluetoothSocket，傳輸任何數(shù)據(jù)通常來說都很容易了：1.通過socket獲取輸入輸出流來處理傳輸（分別使用getInputStream()和getOutputStream()）。2.用read(byte[])和write(byte[])來實現(xiàn)讀寫。基于Socket網(wǎng)絡(luò)編程Socket網(wǎng)絡(luò)通信的組成元素服務(wù)器，主要功能：偵聽連接、接收連接、接收數(shù)據(jù)和向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻舳耍饕δ埽喊l(fā)起連接、接收數(shù)據(jù)和向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)Socket網(wǎng)絡(luò)通信的基本原理IP地址：主機標識端口：服務(wù)類型Socket=IP(address)

+Port(server)Java--Internet語言具備強大網(wǎng)絡(luò)通信功能基于套接字(Socket)通信方式流套接字TCP協(xié)議(TransmissionControlProtocol)UDP協(xié)議(UserDatagramProtocol)數(shù)據(jù)報套接字基于Socket網(wǎng)絡(luò)通信方式主要使用類

Java的Socket屬于流式套接字通信，采用TCP協(xié)議，提供面向連接的服務(wù)，實現(xiàn)可靠的通信。

J提供兩個類，實現(xiàn)Socke通信：ServerSocket--服務(wù)器端

Socket--客戶端通

操作TCP套接字的發(fā)送和接收需要借助java.io包的

InputStream/OutputStream

完成，分別通過方法實現(xiàn)：Socket.getInputStream()/Socket.getOutputStream()Socket/ServerSocket構(gòu)造函數(shù)Socket()

通過系統(tǒng)默認類型的SocketImpl創(chuàng)建未連接套接字

Socket(InetAddressaddress,intport)

創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定IP地址的指定端口號

Socket(InetAddressaddress,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort)

創(chuàng)建一個套接字并將其連接到指定遠程端口上的指定遠程地址

Socket(Stringhost,intport)

創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定主機上的指定端口號

Socket(Stringhost,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort)

創(chuàng)建一個套接字并將其連接到指定遠程主機上的指定遠程端口ServerSocket()

創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字

ServerSocket(intport)

創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字

ServerSocket(intport,intbacklog)

利用指定的backlog創(chuàng)建服務(wù)器套接字并將其綁定到指定的本地端口號

ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddressbindAddr)

使用指定的端口、偵聽backlog和要綁定到的本地IP地址創(chuàng)建服務(wù)器

Socket/ServerSocket主要方法Socke通信機制OutputStream獲得Socket對象輸出流建立Socket連接通過流傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)端聯(lián)結(jié)成功獲得已連接的Socket對象Socket(host,port)

創(chuàng)建Socket對象向指定主機端口發(fā)出連接請求客戶端Socket對象ServerSocket對象InputStream獲得Socket對象輸入流申請連接ServiceSocket.close()停止提供TCP連接服務(wù)一個ServerSocket對象和一個Socket對象一個Socket對象Socket.close()關(guān)閉TCP連接ServerSocket(port)創(chuàng)建ServiceSocke對象,提供TCP連接服務(wù)accept()在指定的端口監(jiān)聽客戶端請求聯(lián)結(jié)創(chuàng)建InputStream獲得Socket對象輸入流Socket.close()關(guān)閉TCP連接OutputStream獲得Socket對象輸出流ServerSocket對象訪問監(jiān)聽Socke通信機制Server端Client端service=ServerSocket(port_number)創(chuàng)建service對象,以TCP服務(wù)實現(xiàn)端口監(jiān)聽socket=ServerSocket.accept()創(chuàng)建socke對象,接收用戶訪問請求Socket=Socket(port_number)創(chuàng)建socke對象，建立連接，發(fā)送訪問請求InputStreamSocket對象輸入流OutputStreamSocket對象輸出流通過socke對象實現(xiàn)與Client端數(shù)據(jù)傳輸OutputStreamSocket對象輸出流InputStreamSocket對象輸入流通過socke對象，實現(xiàn)與Servert端數(shù)據(jù)傳輸socket.close()關(guān)閉Socke關(guān)閉結(jié)束與Client端的連接service.close()關(guān)閉監(jiān)聽程序socket.close()關(guān)閉Socke結(jié)束與Server端的連接(1)建立連接(2)數(shù)據(jù)通訊(3)拆除連接客戶端開啟INTERNET布局界面（Main.xml）獲取資源(EditText，Button，TextView)Socket通信數(shù)據(jù)讀寫（DataInputStream/DataOutputStream）客戶端主要代碼:publicvoidonClick(Viewv){Sockets=null; DataOutputStreamdout=null; DataInputStreamdin=null;if(v==button1){//點擊的是按鈕 try{ s=newSocket("02",8888);//連接服務(wù)器

dout=newDataOutputStream(s.getOutputStream());//得到輸出流

din=newDataInputStream(s.getInputStream());//得到輸入流dout.writeUTF(editText.getText().toString());//向服務(wù)器發(fā)送消息textView.setText("服務(wù)器發(fā)來的消息："+din.readUTF());//接收服務(wù)器發(fā)來的消息

}catch(Exceptione){ e.printStackTrace();//打印異常信息 }finally try{ if(dout!=null){ dout.close();//關(guān)閉輸入流 } if(din!=null){ din.close();//關(guān)閉輸入流 } if(s!=null) s.close();//關(guān)閉Socket連接 } } catch(Exceptione){ e.printStackTrace();//打印異常信息 }}}}服務(wù)器（例子）ServerSocketAcceptDataInputStream/DataOutputStreamRead/Write服務(wù)器端主要代碼:ServerSocketss=null;//ServerSocket的引用Sockets=null;//Socket的引用DataInputStreamdin=null;DataOutputStreamdout=null;try{ ss=newServerSocket(8888);//監(jiān)聽到8888端口

System.out.println("已監(jiān)聽到8888端口！");}catch(Exceptione){ e.printStackTrace();//打印異常信息}while(true){ try{ s=ss.accept();//等待客戶端連接

din=newDataInputStream(s.getInputStream()); dout=newDataOutputStream(s.getOutputStream());//得到輸入輸出流

Stringmsg=din.readUTF();//讀一個字符串

System.out.println("ip:"+s.getInetAddress());//打印客戶端IP System.out.println("msg:"+msg);//打印客戶端發(fā)來的消息

System.out.println("===================="); dout.writeUTF("HelloClient!");//向客戶端發(fā)送消息

} catch(Exceptione){ e.printStackTrace();//打印異常信息

}

基于HTTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程統(tǒng)一資源定位器URL:URL(UniformResourceLocator)是一致資源定位器的簡稱，它表示Internet上某一資源的地址。通過URL我們可以訪問Internet上的各種網(wǎng)絡(luò)資源，比如最常見的WWW，F(xiàn)TP站點。瀏覽器通過解析給定的URL可以在網(wǎng)絡(luò)上查找相應(yīng)的文件或其他資源。URL的組成protocol://resourceName協(xié)議名（protocol）指明獲取資源所使用的傳輸協(xié)議，如http、ftp、gropher、file等，資源名（resourceName）則應(yīng)該是資源的完整地址，包括主機名、端口號、文件名或文件內(nèi)部的一個引用。例如：/協(xié)議名://主機名/home/welcome.html協(xié)議名://機器名＋文件名:80/Gamelan/network.html#BOTTOM協(xié)議名://機器名＋端口號＋文件名＋內(nèi)部引用.創(chuàng)建一個URL為了表示URL，中實現(xiàn)了類URL。我們可以通過下面的構(gòu)造方法來初始化一個URL對象:（1）publicURL(Stringspec);（2）publicURL(URLcontext,Stringspec);（3）publicURL(Stringprotocol,Stringhost,Stringfile);（4）publicURL(Stringprotocol,Stringhost,intport,Stringfile);解析一個URL一個URL對象生成后，其屬性是不能被改變的，但是我們可以通過類URL所提供的方法來獲取這些屬性從URL讀取WWW網(wǎng)絡(luò)資源當(dāng)我們得到一個URL對象后，就可以通過它讀取指定的WWW資源。通過HttpURLConnetction連接WWW通過URL的方法openStream()，我們只能從網(wǎng)絡(luò)上讀取數(shù)據(jù)，如果我們同時還想輸出數(shù)據(jù)，例如向服務(wù)器端的CGI程序發(fā)送一些數(shù)據(jù)，我們必須先與URL建立連接，然后才能對其進行讀寫，這時就要用到類URLConnection了。CGI是公共網(wǎng)關(guān)接口（CommonGatewayInterface）的簡稱，它是用戶瀏覽器和服務(wù)器端的應(yīng)用程序進行連接的接口，有關(guān)CGI程序設(shè)計，請讀者參考有關(guān)書籍。類HttpURLConnetction也在包中定義，它表示Java程序和URL在網(wǎng)絡(luò)上的通信連接。當(dāng)與一個URL建立連接時，首先要在一個URL對象上通過方法openConnection()生成對應(yīng)的HttpURLConnetction對象。如果連接過程失敗，將產(chǎn)生IOException.HttpURLConnectionucon=null;BufferedReaderreader=null;StringBuilderbab=null;try{URLmyURL=newURL