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安卓巴士 - 安卓开发 - Android开发 - 安卓 - 移动互联网门户

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使用 Android 实现联网

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安币

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发表于 2011-9-16 23:25:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
简介: Android 是面向应用程序开发的丰富平台,它提供一套出色的用户界面元素和数据管理功能。它还为开发连接到真实世界的应用程序提供了出色的网络选项。您希望连接到哪里?也许您希望告诉全世界您正在使用 Twitter。或者希望收到有关在本地洗衣店或熟食店的排号。如果希望将 Android 连接到您所生活的世界,那么请阅读本文。




简介
本文建立在 “使用 Eclipse 开发 Android 应用程序” 一文的基础之上,探究了 Android 的网络功能。了解如何利用 Android 的网络选项来实现有趣、有用的东西。Android 平台非常适合 Java™ 开发人员:他们可以使用已有的技能将网络连接带到一个移动或 “嵌入式” 平台中。
在本文中,了解用于 Android 应用程序的网络选项以及基本的 Android 联网技巧。本文研究一个真实的应用程序,它在结合使用环境监视系统时需要具备联网功能。这类系统为什么如此重要?原因之一是:如果您的朋友需要外出几个星期,在他离开后,他打电话给我,让我从他家里找到某样东西并邮寄给他。我来到他的家里,发现供暖设备已经被切断并且水管已经冻裂 — 场面非常混乱。如果备有一个温度监控系统,那么就可以避免出现这类事故。本文将探查 Android 在这类监控系统中扮演的角色。





Android 联网功能
Android 基于 Linux® 内核,包含一组优秀的联网功能。如果尚未安装 Android SDK,那么需要 下载 它才能实践本文的示例。
表 1 展示了 Android SDK 中一些与网络有关的包。

表 1. Android SDK 网络包
描述
java.net
提供与联网有关的类,包括流和数据包(datagram)sockets、Internet 协议和常见 HTTP 处理。该包是一个多功能网络资源。有经验的 Java 开发人员可以立即使用这个熟悉的包创建应用程序。
java.io
虽然没有提供显式的联网功能,但是仍然非常重要。该包中的类由其他 Java 包中提供的 socket 和连接使用。它们还用于与本地文件(在与网络进行交互时会经常出现)的交互。
java.nio
包含表示特定数据类型的缓冲区的类。适合用于两个基于 Java 语言的端点之间的通信。
org.apache.*
表示许多为 HTTP 通信提供精确控制和功能的包。可以将 Apache 视为流行的开源 Web 服务器。
android.net
除核心 java.net.* 类以外,包含额外的网络访问 socket。该包包括 URI 类,后者频繁用于 Android 应用程序开发,而不仅仅是传统的联网方面。
android.net.http
包含处理 SSL 证书的类。
android.net.wifi
包含在 Android 平台上管理有关 WiFi(802.11 无线 Ethernet)所有方面的类。并不是所有设备都配备了 WiFi 功能,特别是 Android 在 Motorola 和 LG 等手机制造商的 “翻盖手机” 领域获得了成功。
android.telephony.gsm
包含用于管理和发送 SMS(文本)消息的类。一段时间后,可能会引入额外的包来来为非 GSM 网络提供类似的功能,比如 CDMA 或 android.telephony.cdma 等网络。

上表并没有列出所有包,但是可以让您清楚地意识到该平台的强大功能。下一小节将介绍一些简单的网络示例。




简单的网络示例
为了演示将 Android 连接到一个网络有多么简单,这个示例将展示如何从 Web 页面发送文本。可以 下载 本例的源代码。图 1 展示了应用程序的实际使用。

图 1. 从 Web 页面获取文本


本节提供了构建示例应用程序所需的代码。我们将首先查看 UI 部分,然后介绍与网络有关的代码。
共有三个 UI 元素:
  • EditText 让用户能够进入一个 Web 页面(图 1 和 清单 2 所示的 http://developer.android.com)。
  • 使用一个按钮告诉程序取回 Web 页面文本。
  • 检索回数据后,它将显示在 TextView 中。
清单 1 展示了 main.xml 文件,这是该应用程序的完整 UI 布局。

清单 1. main.xml
  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  3.     android:orientation="vertical"
  4.     android:layout_width="fill_parent"
  5.     android:layout_height="fill_parent"
  6.     >
  7. <EditText
  8. android:layout_height="wrap_content"
  9. android:id="@+id/address"
  10. android:layout_width="fill_parent"
  11. android:text="http://google.com"
  12. >
  13. </EditText>
  14. <Button
  15. android:id="@+id/ButtonGo"
  16. android:layout_width="wrap_content"
  17. android:layout_height="wrap_content"
  18. android:text="go!"
  19. >
  20. </Button>
  21. <TextView  
  22.     android:layout_width="fill_parent"
  23.     android:layout_height="fill_parent"
  24.     android:background="#ffffff"
  25.     android:textColor="#000000"
  26.         android:id="@+id/pagetext"
  27.     />
  28. </LinearLayout>
复制代码
清单 2 展示了本示例使用的 Java 代码。

清单 2. GetWebPage.java
  1. package com.msi.getwebpage;

  2. import android.app.Activity;
  3. import android.os.Bundle;
  4. // used for interacting with user interface
  5. import android.widget.Button;
  6. import android.widget.TextView;
  7. import android.widget.EditText;
  8. import android.view.View;
  9. // used for passing data
  10. import android.os.Handler;
  11. import android.os.Message;
  12. // used for connectivity
  13. import java.io.BufferedReader;
  14. import java.io.InputStreamReader;
  15. import java.net.URL;
  16. import java.net.URLConnection;


  17. public class GetWebPage extends Activity {
  18.     /** Called when the activity is first created. */

  19.     Handler h;
  20.         
  21.         @Override
  22.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  23.         super.onCreate(savedInstanceState);
  24.         setContentView(R.layout.main);
  25.         
  26.         final EditText eText = (EditText) findViewById(R.id.address);
  27.         final TextView tView = (TextView) findViewById(R.id.pagetext);
  28.         
  29.         this.h = new Handler() {

  30.             @Override
  31.             public void handleMessage(Message msg) {
  32.                 // process incoming messages here
  33.                 switch (msg.what) {
  34.                     case 0:
  35.                             tView.append((String) msg.obj);
  36.                             break;
  37.                 }
  38.                 super.handleMessage(msg);
  39.             }
  40.         };
  41.         final Button button = (Button) findViewById(R.id.ButtonGo);
  42.         button.setOnClickListener(new Button.OnClickListener() {
  43.             public void onClick(View v) {
  44.                     try        {
  45.                             tView.setText("");
  46.                 // Perform action on click
  47.                         URL url = new URL(eText.getText().toString());
  48.                     URLConnection conn = url.openConnection();
  49.                     // Get the response
  50.                     BufferedReader rd = new BufferedReader(new
  51. InputStreamReader(conn.getInputStream()));
  52.                     String line = "";
  53.                     while ((line = rd.readLine()) != null) {
  54.                                 Message lmsg;
  55.                         lmsg = new Message();
  56.                         lmsg.obj = line;
  57.                         lmsg.what = 0;
  58.                         GetWebPage.this.h.sendMessage(lmsg);
  59.                     }
  60.                     }
  61.                     catch (Exception e)        {
  62.                     }
  63.             }
  64.         });        
  65.     }
  66. }
复制代码
这些代码可以分解成一些常见的部分。这里使用一些重要(必需)的导入语句来恰当地引用 UI、数据传递以及应用程序中使用的与网络有关的类。所有与网络相关的代码出现在 OnClickListenerOnClick 方法中。在选择 图 1 所示的标签为 go! 的按钮之后调用这些代码。
URLURLConnection 类共同提供与用户所选的 Web 站点的连接。BufferedReader 的一个实例负责从 Web 站点连接中读取传入的数据。每读取一行代码,文本就被附加到一个 TextView。数据并没有直接指定给 TextView(但是在本例中可以)。我们引入了一种设计模式,即创建一个消息对象并将该对象发送到一个处理程序的实例。这是更新 UI 的一种比较可取的方法,对可能需要同时运行多个线程的应用程序而言尤其如此。
在示例中,Android 应用程序与 HTTP Web 服务器进行通信,比如 Apache 或 Internet Information Server(IIS 位于 Microsoft® 服务器上)。如果应用程序直接与 TCP socket 对话,那么您将以不同的方式实现应用程序。清单 3 所示的代码片段展示了另一种与远程服务器交互的方式。这个清单被实现为一个单独的线程。

清单 3. Daytime 客户机
  1.   public class Requester extends Thread {
  2.         Socket requestSocket;
  3.         String message;
  4.         StringBuilder returnStringBuffer = new StringBuilder();
  5.         Message lmsg;
  6.         int ch;
  7.         @Override
  8.         public void run() {
  9.             try {
  10.                 this.requestSocket = new Socket("remote.servername.com", 13);
  11.                 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(this.requestSocket.
  12. getInputStream(), "ISO-8859-1");
  13.                 while ((this.ch = isr.read()) != -1) {
  14.                     this.returnStringBuffer.append((char) this.ch);
  15.                 }
  16.                 this.message = this.returnStringBuffer.toString();
  17.                 this.lmsg = new Message();
  18.                 this.lmsg.obj = this.message;
  19.                 this.lmsg.what = 0;
  20.                 h.sendMessage(this.lmsg);
  21.                 this.requestSocket.close();
  22.             } catch (Exception ee) {
  23.                 Log.d("sample application", "failed to read data" + ee.getMessage());
  24.             }
  25.         }
  26.     }
复制代码
与前面的示例类似,上面的代码使用消息和处理程序方法来将数据发送给调用者,调用者将更新 UI 并执行后续处理。与 清单 1 不同,这个例子并没有与 HTTP 服务器通信,因此没有使用 URLConnection 类。相反,使用了较低级的 Socket 类在端口 13 打开与远程服务器的基于流的 socket 连接。端口 13 是典型的 “Daytime Server” 应用程序。
Daytime Server 接受传入的 socket 连接并以文本的形式将日期和时间发送给调用 socket。一旦发送完数据,服务器将关闭 socket。示例也展示了 InputStreamReader 的使用和一个特定字符编码。
发送文本消息是您需要使用 Android 完成的另一项任务。清单 4 展示了一个示例。

清单 4. 发送一条文本消息
  1. void sendMessage(String recipient,String myMessage) {
  2. SmsManager sm = SmsManager.getDefault();
  3. sm.sendTextMessage("destination number",null,"hello there",null,null);
  4. }
复制代码
发送文本消息非常简单。首先,使用静态方法 getDefault() 获取对 SmsManager 的引用。然后调用 sendTextMessage 方法。参数为:
接收者的手机号包括区号。
服务中心电话号码使用 null 值表示您同意使用默认服务中心来处理消息。除了非常特殊的应用程序外,几乎所有应用程序都对这个参数使用 null 值。

消息的实际内容将消息长度保持在 160 字节以内,除非您可以接受将数据分为多个消息发送。

未收到消息 intent如果消息被发送或出现了错误,那么将开始一个可选的 intent。如果不需要这类通知,那么可以为此参数传递一个 null 值。(参见 参考资料 了解有关 intent 和 Android 基本原理的更多信息)。

收到消息 intent当收到发送确认后,将开始一个可选的 Intent。如果发送通知不重要的话,那么可以为这个参数传递一个 null 值。

不管是连接到 Web 页面还是连接到定制 TCP 应用程序,Android 平台都可以立即反应并且能够提供帮助。如 清单 4 所示,发送文本消息非常简单。通过使用可选的 intent 参数,甚至可以在消息被发送并交付后采取操作。这是其他移动平台所不具备的强大特性。

下一节将快速浏览一个真实的应用程序设计。




环境监控系统
在这个场景中,我们假设您是企业所在的若干办公场所的资产管理员。管理资产与管理数据中心没有太大的差别 — 一般情况下都很枯燥,只有出现紧急的情况下工作才会比较有意思。几天前,一台使用了 10 年的热水器突然漏水,渗到一个装满老式 PC 和培训手册的存储柜,您必须检查一下清理情况。幸运的是,您当时没有外出。如果您在旅途中的话,那么情形将非常糟糕。此类灾难性事故促使我们考虑使用 Android 来帮助监视资产的维护情况。图 2 展示了此类系统的一个高级方框图。

图 2. 监控系统的高级方框图


此架构是一种比较传统的方法,使用一个微控制器与一些简单场景进行交互以收集数据。数据随后通过一个串行通信协议(比如 RS232 或 RS485)发送到控制器。控制器可以是一个 PC 或类似的机器。随后可以穿过防火墙通过 Internet 访问数据。Android 电话(比如 TMobile G1)之间使用的协议可以是 HTTP 或私有协定。
在控制器和配备 Android 的设备之间发送的数据将是表示以下内容的基本数据:
  • 出现漏水
  • 当前温度
  • 消耗的功率
  • 可能包含一些通用的类似数据和数字值

为什么需要关注消耗的功率?一个可能的原因就是有些人忘记关闭机器,因此电费单上的数字会一直增长。第二个理由有些复杂:假设您有一台非常大的冰箱,并且电源可能已被关闭。那么情况就复杂了,而且处理起来也需要很高的代价。或者,空调设备的断路器出现故障,因此机房无法保持恒定的温度。

基本的设计看上去是可行的。如果使用的是 Android,那么可以使用任何移动平台来替换 图 2 中的 Android。但如果使用配备了 Android 的设备替换微控制器,那应该怎么做呢?下一节将讨论对这个应用程序的扩展以及通过使用 Android 而启用的特性。





扩展应用程序
本文的第一个架构以一个微控制器为中心。微控制器可分为不同的外形和大小,从 Microchip 的 6 pin “10F” 到添加了外围设备、pin 和代码空间的 32 位大型微控制器。如果使用 Android 取代传统的微控制器放到设备中,会怎么样?对于某些应用程序而言,在成本方面是不可取的,但是根据图 3 的判断,这种方法也是可行的。

图 3. 在设备中使用 Android 的可能架构


使用嵌入式的方式部署 Android 为您提供了更加丰富的编程环境。您可以和以前一样继续监视湿度、温度和功率消耗特征,同时还可以观察到记录音频、视频和振动。您将拥有一个微报警、访问控制系统,以及一个环节监控工具。由于 Android 已经可以实现联网,您不需要使用控制器 PC 就可以实现监控并与网络直接对话。

这种方法还为现场更新软件提供了额外的好处。假设您希望为监控软件添加新的特性(或修复 bug)。如果使用传统的微控制器方法,那么任务执行起来将十分繁琐并且代价昂贵,甚至根本不可能实现。而对于 Android 而言,您可以获得更整洁的部署模型并拥有更好的灵活性。

Android 如今主要运行在移动手机中,但是它已经被移植到 NetBooks 和其他平台上。希望本文为您提供了一些好的思考内容。我现在该去运行我的系统了。您永远也不会知道下一次热水器漏水会在什么时候发生。





结束语
在本文中,我们大体介绍了 Android 的联网功能。您了解了一些自己可以创建的样例应用程序,包括与 Web 服务器交互和发送文本消息。您看到了如何将 Android 连接到一个真实的环境监控系统。通过代码示例,您了解到应该在什么时候将 Android 扩展到一些特殊应用程序中,比如嵌入式控制器。
请继续关注我的下一篇文章,它将介绍如何使用基于 Android 的电话构建一个婴儿监控系统。

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关于作者
Frank Ableson 是新泽西州北部的一名企业家和软件开发人员,擅长开发移动和嵌入式应用程序软件。他目前正在为 Manning Publications 撰写一本关于 Android 应用程序开发的图书。他感兴趣的专业领域包括嵌入式系统、无线通信和汽车电子。他最大的支持者就是他的妻子 Nikki 和他们的孩子





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程序猿

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发表于 2011-9-17 09:39:38 | 显示全部楼层
收藏鸟、、

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程序猿

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发表于 2011-9-17 10:37:30 | 显示全部楼层
收藏了,谢谢高手啊!

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发表于 2011-9-22 11:00:10 | 显示全部楼层
联网不是在配置文件里配置允许互联网接入么?

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发表于 2011-10-8 11:35:08 | 显示全部楼层
好东西。

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看看效果

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初级码农

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发表于 2011-10-13 22:18:13 | 显示全部楼层
写的不错,下载来学习学习

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初级码农

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发表于 2011-10-17 13:35:25 | 显示全部楼层
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