Android傳送和接收UDP廣播
要實現在Android平臺上發UDP廣播,可能需要先了解一下什麼是廣播地址
廣播地址
廣播地址(Broadcast Address)是專門用於同時向網路中所有工作站進行傳送的一個地址。在使用TCP/IP協議的網路中,主機標識端host ID 為全1的IP地址為廣播地址,廣播的分組傳送給host ID段所涉及的所有計算機。例如,對於10.1.1.0(255.255.255.0)網段,其廣播地址為10.1.1.255(255即為2進位制的11111111),當發出一個目的地址為10.1.1.255的分組(封包)時,它將被分發給該網段上的所有計算機。
[圖片來自百度百科]
廣播地址有兩類:
- 受限廣播
它不被路由傳送,但會被送到相同物理網路段上的所有主機,IP地址的網路欄位和主機欄位全為1就是地址255.255.255.255。 - 直接廣播
網路廣播會被路由傳送,並會發送到專門網路上的每臺主機,IP地址的網路欄位定義這個網路,主機欄位通常為全為1,如 192.168.10.255
關於廣播地址的其他知識,大家可以自行搜尋學習。
當我們知道有廣播地址這個東西之後,就能很方便地在Android平臺上實現傳送廣播和接收廣播了。
一臺Android作為Server端傳送廣播,那麼此時的廣播地址怎麼確定,因為,作為Server端的手機可能是連線到一個路由器上,也有可能是自己作為AP裝置發熱點,讓Client端去連線。對於以上的兩種情況,廣播地址是有所不同的:
- 第一種情況(server端連線到路由器):見下面程式碼片段。
- 第二種情況(server端作為AP裝置傳送熱點):
在這種情況下,IP也是可以確定,有人在分析Android原始碼的時候,發現如果Android裝置開啟了wifi熱點,那麼,該裝置的本地IP是固定的,是192.168.43.1,那麼我們就可以知道此時對應的廣播地址就是192.168.43.255。
通過以下程式碼可以獲取到本地IP(java)
public static String getLocalIPAddress() {
Enumeration<NetworkInterface> enumeration = null;
try {
enumeration = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
} catch (SocketException e) {
Logger.w(e);
}
if (enumeration != null) {
// 遍歷所用的網路介面
while (enumeration.hasMoreElements()) {
NetworkInterface nif = enumeration.nextElement();// 得到每一個網路介面繫結的地址
Enumeration<InetAddress> inetAddresses = nif.getInetAddresses();
// 遍歷每一個介面繫結的所有ip
if (inetAddresses != null)
while (inetAddresses.hasMoreElements()) {
InetAddress ip = inetAddresses.nextElement();
if (!ip.isLoopbackAddress() && isIPv4Address(ip.getHostAddress())) {
return ip.getHostAddress();
}
}
}
}
return "";
}
/**
* Ipv4 address check.
*/
private static final Pattern IPV4_PATTERN = Pattern.compile("^(" +
"([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])\\.){3}" +
"([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])$");
/**
* Check if valid IPV4 address.
*
* @param input the address string to check for validity.
* @return True if the input parameter is a valid IPv4 address.
*/
public static boolean isIPv4Address(String input) {
return IPV4_PATTERN.matcher(input).matches();
}
通過以下程式碼可以直接獲取廣播地址,如果是開啟wifi熱點直接返回“192.168.43.255”(kotlin):
companion object {
fun getBroadcastAddress(context: Context): InetAddress {
if (isWifiApEnabled(context)) { //判斷wifi熱點是否開啟
return InetAddress.getByName("192.168.43.255") //直接返回
}
val wifi: WifiManager = context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager
val dhcp: DhcpInfo = wifi.dhcpInfo ?: return InetAddress.getByName("255.255.255.255")
val broadcast = (dhcp.ipAddress and dhcp.netmask) or dhcp.netmask.inv()
val quads = ByteArray(4)
for (k in 0..3) {
quads[k] = ((broadcast shr k * 8) and 0xFF).toByte()
}
return InetAddress.getByAddress(quads)
}
/**
* check whether the wifiAp is Enable
*/
private fun isWifiApEnabled(context: Context): Boolean {
try {
val manager = context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager
val method = manager.javaClass.getMethod("isWifiApEnabled")
return method.invoke(manager) as Boolean
} catch (e: NoSuchMethodException) {
e.printStackTrace()
} catch (e: IllegalAccessException) {
e.printStackTrace()
} catch (e: InvocationTargetException) {
e.printStackTrace()
}
return false
}
}
如果,廣播地址能確定了,下面就可以進行實現傳送廣播(Server)和接收廣播(Client)了
我們先定義一個通用的UDP廣播類:包括(獲取廣播地址,開啟和關閉廣播、傳送廣播包和接收廣播包)
UDPBroadcaster.kt:(kotlin)
class UDPBroadcaster(var mContext: Context) {
private val TAG:String = UDPBroadcaster::class.java.simpleName
private var mDestPort = 0
private var mSocket: DatagramSocket? = null
private val ROOT_PATH:String = Environment.getExternalStorageDirectory().path
/**
* 開啟
*/
fun open(localPort: Int, destPort: Int): Boolean {
mDestPort = destPort
try {
mSocket = DatagramSocket(localPort)
mSocket?.broadcast = true
mSocket?.reuseAddress = true
return true
} catch (e: SocketException) {
e.printStackTrace()
}
return false
}
/**
* 關閉
*/
fun close(): Boolean {
if (mSocket != null && mSocket?.isClosed?.not() as Boolean) {
mSocket?.close()
}
return true
}
/**
* 傳送廣播包
*/
fun sendPacket(buffer: ByteArray): Boolean {
try {
val addr = getBroadcastAddress(mContext)
Log.d("$TAG addr",addr.toString())
val packet = DatagramPacket(buffer, buffer.size)
packet.address = addr
packet.port = mDestPort
mSocket?.send(packet)
return true
} catch (e1: UnknownHostException) {
e1.printStackTrace()
} catch (e: IOException) {
e.printStackTrace()
}
return false
}
/**
* 接收廣播
*/
fun recvPacket(buffer: ByteArray): Boolean {
val packet = DatagramPacket(buffer, buffer.size)
try {
mSocket?.receive(packet)
return true
} catch (e: IOException) {
e.printStackTrace()
}
return false
}
companion object {
/**
* 獲取廣播地址
*/
fun getBroadcastAddress(context: Context): InetAddress {
if (isWifiApEnabled(context)) { //判斷wifi熱點是否開啟
return InetAddress.getByName("192.168.43.255") //直接返回
}
val wifi: WifiManager = context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager
val dhcp: DhcpInfo = wifi.dhcpInfo ?: return InetAddress.getByName("255.255.255.255")
val broadcast = (dhcp.ipAddress and dhcp.netmask) or dhcp.netmask.inv()
val quads = ByteArray(4)
for (k in 0..3) {
quads[k] = ((broadcast shr k * 8) and 0xFF).toByte()
}
return InetAddress.getByAddress(quads)
}
/**
* check whether the wifiAp is Enable
*/
private fun isWifiApEnabled(context: Context): Boolean {
try {
val manager = context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager
val method = manager.javaClass.getMethod("isWifiApEnabled")
return method.invoke(manager) as Boolean
} catch (e: NoSuchMethodException) {
e.printStackTrace()
} catch (e: IllegalAccessException) {
e.printStackTrace()
} catch (e: InvocationTargetException) {
e.printStackTrace()
}
return false
}
}
}
宣告許可權
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
Server:
傳送廣播包(kotlin):
class MainActivity : AppCompatActivity(), View.OnClickListener {
val TAG: String = MainActivity::class.java.simpleName
val SEND_PORT: Int = 8008
val DEST_PORT: Int = 8009
var isClosed: Boolean = false
var sendBuffer: String = "This is UDP Server"
lateinit var mSendBtn: Button
lateinit var mCloseBtn: Button
lateinit var mScrollView: ScrollView
lateinit var mLogTx: TextView
lateinit var mUDPBroadCast: UDPBroadcaster
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
mUDPBroadCast = UDPBroadcaster(this)
initView()
initEvent()
}
private fun initView() {
mSendBtn = findViewById(R.id.btn_send) as Button
mCloseBtn = findViewById(R.id.btn_close) as Button
mScrollView = findViewById(R.id.scrollview) as ScrollView
mLogTx = findViewById(R.id.log) as TextView
}
private fun initEvent() {
mSendBtn.setOnClickListener(this)
mCloseBtn.setOnClickListener(this)
}
override fun onClick(v: View?) {
when (v?.id) {
R.id.btn_send -> sendUDPBroadcast()
R.id.btn_close -> closeUDPBroadcast()
}
}
private fun closeUDPBroadcast() {
isClosed = true
}
private fun sendUDPBroadcast() {
isClosed = false
mUDPBroadCast.open(SEND_PORT, DEST_PORT) //開啟廣播
val buffer: ByteArray = sendBuffer.toByteArray()
Thread(Runnable {
while (!isClosed) {
try {
Thread.sleep(500) //500ms 延時
} catch (e: Exception) {
e.printStackTrace()
}
mUDPBroadCast.sendPacket(buffer) //傳送廣播包
addLog("$TAG data: ${String(buffer)}")
}
mUDPBroadCast.close() //關閉廣播
}).start()
}
private fun addLog(log: String) {
var mLog: String = log
if (mLog.endsWith("\n").not()) {
mLog += "\n"
}
mScrollView.post(Runnable {
mLogTx.append(mLog)
mScrollView.fullScroll(ScrollView.FOCUS_DOWN)
})
}
}
Client:
接收廣播(kotlin):
class MainActivity : AppCompatActivity(), View.OnClickListener {
val TAG:String = MainActivity::class.java.simpleName
val LOCAL_PORT:Int = 8009
val DEST_PORT:Int = 8008
lateinit var mRecvBtn: Button
lateinit var mCloseBtn: Button
lateinit var mScrollView: ScrollView
lateinit var mLogTx: TextView
var isClosed:Boolean = false
lateinit var mUDPBroadCaster:UDPBroadcaster
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
mUDPBroadCaster = UDPBroadcaster(this)
initView()
initEvent()
}
private fun initEvent() {
mRecvBtn.setOnClickListener(this)
mCloseBtn.setOnClickListener(this)
}
private fun initView() {
mRecvBtn = findViewById(R.id.btn_receive) as Button
mCloseBtn = findViewById(R.id.btn_close) as Button
mScrollView = findViewById(R.id.scrollView) as ScrollView
mLogTx = findViewById(R.id.log) as TextView
}
override fun onClick(v: View?) {
when(v?.id){
R.id.btn_receive->recvUDPBroadcast()
R.id.btn_close->cancelRecv()
}
}
private fun cancelRecv() {
isClosed = true
}
private fun recvUDPBroadcast() {
isClosed = false
mUDPBroadCaster.open(LOCAL_PORT,DEST_PORT)
var buffer:ByteArray = kotlin.ByteArray(1024)
val packet = DatagramPacket(buffer, buffer.size)
Thread(Runnable {
while (!isClosed){
try{
Thread.sleep(500) //500ms延時
}catch (e:Exception){e.printStackTrace()}
mUDPBroadCaster.recvPacket(packet) //接收廣播
val data:String = String(packet.data)
addLog("$TAG data: $data")
addLog("$TAG addr: ${packet.address}")
addLog("$TAG port: ${packet.port}")
}
mUDPBroadCaster.close() //退出接收廣播
}).start()
}
private fun addLog(log: String) {
var mLog: String = log
if (mLog.endsWith("\n").not()) {
mLog += "\n"
}
mScrollView.post(Runnable {
mLogTx.append(mLog)
mScrollView.fullScroll(ScrollView.FOCUS_DOWN)
})
}
}
程式碼很少,也很容易看懂。傳送和接收廣播的截圖如下:
Server
Client
原始碼下載地址
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