移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)-Android網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院實 驗 報 告（ 2018/ 2019學(xué)年 第 2 學(xué)期） 課程名稱： 移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā) 實驗名稱： Android網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)實驗 組成員/學(xué)號： 專業(yè)/班級： 通信工程1612 指導(dǎo)教師： 金蓉 實驗時間： 2019年5月14日 一、實驗?zāi)康暮鸵?1、掌握基于串口通信的Android應(yīng)用程序的開發(fā)方法2、掌握基于多線程的Android應(yīng)用程序的設(shè)計開發(fā)方法3、掌握基于socket套接字的Android應(yīng)用程序的設(shè)計開發(fā)方法二、實驗原理1、串口通信串行端口(SeiailPort)簡稱串口，也稱串行通信接口或串行通訊接口（通常指COM

2、接口），是采用串行通信方式的擴展接口。申行接口是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送，其特點是通信線路簡單，只要一對傳輸線就可以實現(xiàn)雙向通信(可以直接利用電話線作為傳輸線)，從而大大降低了成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳送速度較慢。串口通信用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成，分別是地線(GND)、發(fā)送(TX)、接收(RX)。 由于串口通信是異步模式，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止價和奇偶校驗。對于兩個進(jìn)行通信的端口，這些參數(shù)必須匹配。因為串口通信涉及到底層比較難，所以谷歌封裝了一個比較簡單的方法串口類android-serialp

3、ort-api,只要四步我們就可以使用該串口：1）打開串口（及配置串口）；2）讀串口；3）寫串口；4）關(guān)閉串口。2、多線程多線程，是指從軟件或者硬件上實現(xiàn)多個線程并發(fā)執(zhí)行的技術(shù)。當(dāng)用戶需要執(zhí)行一些耗時操作，比如發(fā)起一條網(wǎng)絡(luò)請求時，考慮到網(wǎng)速等其他因素，服務(wù)器未必會立刻響應(yīng)請求，那么就必須將這類操作放在子線程中運行，這就需要實現(xiàn)多線程編程。具有多線程能力的計算機因有硬件支持而能夠在同一時間執(zhí)行多于一個線程，進(jìn)而提升整體處理性能。在一個程序中，這些獨立運行的程序片段叫作“線程”(Thread),利用Thread 編程的概念就叫作“多線程處理(Multithreading)”。Android多線程編

4、程與Java 多線程編程語法相同。線程: Android 中的線程是Android程序執(zhí)行流的最小單元，即安卓CPU分配的最小單元是線程。當(dāng)應(yīng)用程序啟動時，Android 首先會開啟一個主線程(也就是UI線程)，主線程為管理界面中的UI控件，進(jìn)行事件分發(fā)。Thead.currentThread()是當(dāng)前線程安卓新建線程的兩種方法:1) new Thread(new Runnable()Overridepublic void run()/ TODO Auto-generated method stub).start();2) public class MyThread extends Threa

5、d/繼承Thread類，并改寫其run方法public void run()啟動new MyThread().start();Handler消息處理：Handler是主要接受子線程發(fā)送的數(shù)據(jù)， 并用此數(shù)據(jù)配合主線程更新UI。當(dāng)應(yīng)用程序啟動時，Android前先會開啟一個主線程(他就是UI線程)，主線程為管理界面中的UI控件，進(jìn)行事件分發(fā)，比如說，要是點擊個 Button,Android會分發(fā)事件到Button上,來響應(yīng)你的操作。如果此時需要一個耗時的操作，例如:聯(lián)網(wǎng)讀取數(shù)據(jù)，或者讀取本地較大的一個文件的時候，就不能把些操作放在主線程中，如果放在主線程中的話，界面會出現(xiàn)假死現(xiàn)象，如果5秒鐘還沒有

6、完成的話，會收到Android系統(tǒng)的一個錯誤提示“強制關(guān)閉”。這個時候則帶要把這些耗時的操作，放在個子線程中，因為子線程涉及到UI更新，子線程中操作是危險的，也就是說，更新UI只能在主線程中更新。這個時候,Handler就出現(xiàn)了。Handler的使用方法:Message消息，是線程間傳遞的數(shù)據(jù)，Handler發(fā)出Handler,處理者，負(fù)責(zé)消息的發(fā)送(send*)和處理(handleMessage，對消息進(jìn)行處理，比如更新UI)作用: a:在工作線程發(fā)送消息b:在主線程獲得消息并處理Message對象arg1,arg2,存放整數(shù)數(shù)據(jù)obj存放Object對象what,指定消息的代碼，根據(jù)代碼執(zhí)

7、行不同操作setData(Bundle),傳遞數(shù)據(jù)量大時使用，可以使用getData()或peekData()方法獲得bundleHandler發(fā)送消息函數(shù)sendMessage(msg)sendEmptyMessag(int what),發(fā)送只包含what值的消息3. Socket套接字套接字(Socket) 是通信端點的一種抽象，它提供了一種發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的機制，套接字是計機網(wǎng)絡(luò)中運輸層和應(yīng)用層之間的一種一個中間抽象層，也是一個編程接口，它成對出現(xiàn)，一對套接字Socket的組成就是Socket=(IP地址)1:PORT端口號)，(IP 地址2:PORT端口號)，一個套接字接客戶端，一個套接

8、字接服務(wù)器。TCP協(xié)議定義: Transmission Control Protocol，即傳輸控制協(xié)議，是一種傳輸層通信協(xié)議面向連接:指的是要使用TCP傳輸數(shù)據(jù)，必須先建立TCP連接，傳輸完成后釋放連接，就像打電話一樣必須先撥號建立-條連接，打完后掛機釋放連接。全雙工通信：即一旦建立了 TCP連接，通信雙方可以在任何時候都能發(fā)送數(shù)據(jù)?？煽康?指的是通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無差錯，不丟失，不重復(fù)，并且按序到達(dá)。面向字節(jié)流:流，指的是流入到進(jìn)程或從進(jìn)程流出的字符序列。簡單來說，雖然有時候要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流太大，TCP報文長度有限制，不能一次傳輸完，要把它分為好幾個數(shù)據(jù)塊，但是由于可靠性保證，接收方

9、可以按順序接收數(shù)據(jù)塊然后重新組成分塊之前的數(shù)據(jù)流，所以TCP看起來就像直接互相傳輸字節(jié)流一樣，面向字節(jié)流。Socket的使用-客戶端創(chuàng)建一個Socket對象，并指定服務(wù)端的IP及端口號Socket socket=new Socket(“192.168.1.32”,1989);獲取發(fā)過的數(shù)據(jù)InputStream inputStream=socket.getInputStream();獲取Socket的OutputStream對象并用于發(fā)送數(shù)據(jù)。OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();這里注意：需添加網(wǎng)絡(luò)權(quán)限Socket的使用-服務(wù)端

10、SeverSocket severSocket=new SeverSocket(1989);調(diào)用ServerSocket的accept()方法，接受客戶端所發(fā)送的請求，如果客戶端沒有發(fā)送數(shù)據(jù)，那么該線程就停滯不繼續(xù)Socket socket = serverSocket.accept();從Socket當(dāng)中得到InputStream對象InputStream inputStream = socket.getInputStream();從Socketd當(dāng)中得到Outputstream對象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();三、

11、實驗內(nèi)容（一）串口通信實驗實驗步驟：1）硬件準(zhǔn)備:Step1:把協(xié)調(diào)器安裝在平板的串口UART5上:Step2:利用USB線將串口程序運行在實驗箱A9板上調(diào)試。2）軟件編程:Step1:打開Android studio,創(chuàng)建一個項目，項目的名字要求取為“ASChuanKou+各自學(xué)號”。Step2:串口所需的相關(guān)準(zhǔn)備，首先打開SDK Manager,打開SDK Tools,下載NDK, CMake, LLDB (需聯(lián)網(wǎng))。Step3：導(dǎo)入相關(guān)材料，吧提供的jni和jniLibs文件復(fù)制到main文件下，在Project視圖下打開java文件，把android_serialport_api文件夾

12、導(dǎo)入java文件下再打開build.graddle文件把externalNativeBuild ndkBuild path src/main/jni/Android.mk 復(fù)制到android里。Step4：創(chuàng)建全局變量，命名MyApplication。Step5：在Activity里使用串口Step6：在layout頁面布局中修改文本框TextView的ID為tvStep7,：創(chuàng)建全局變量，命名Utils。（2） 線程Thread簡單實驗實驗步驟Step1：打開Android studio，創(chuàng)建一個項目，項目命名“Handler+各自學(xué)號”Step2：創(chuàng)建界面Step3：代碼實現(xiàn)（3） 群聊

13、天功能Socket通信服務(wù)端實驗步驟Step1：打開Android studio，創(chuàng)建一個項目，項目命名“SocketServiceApplication+各自學(xué)號”Step2：創(chuàng)建界面，首先在drawable創(chuàng)建一個shape屬性，這里取名kuang.xmlStep3：創(chuàng)建一個全局的服務(wù)端，用于接受各個客戶端。Step4：在清單文件里面設(shè)置全局變量的name，設(shè)置權(quán)限。Step5：在Activity里面編寫代碼（4） 群聊天功能Socket通信客戶端實驗步驟Step1：打開Android studio，創(chuàng)建一個項目，項目命名“ASScoketClient+各自學(xué)號”Step2：創(chuàng)建界面，首先

14、在drawable中創(chuàng)建一個shape屬性，取名edit_bg.xmlStep3：界面代碼編寫Step4：Activity代碼編寫四、實驗結(jié)果分析（一）串口通信實驗可以讀取到溫度（2） 線程Thread簡單實驗點擊按鈕模擬開啟線程，從子線程向主線程發(fā)送數(shù)據(jù)（3） 群聊天功能Socket通信服務(wù)端可以看到服務(wù)器端可以收到客戶端的消息并且可以發(fā)送消息給客戶端（4） 群聊天功能Socket通信客戶端可以看到客戶端可以發(fā)送消息給服務(wù)端并且可以收到服務(wù)端的消息五、實驗總結(jié)1.在面向連接的Socket通信中，服務(wù)器如何獲知接收到的數(shù)據(jù)來自哪個地址?可以根據(jù)用戶名分辨來自哪個客戶端。2.Socket有幾種類

15、型?編寫通信應(yīng)用時。選擇哪一類Socket的原則是什幺?有以下三類：流套接字（SOCK_STREAM）：流套接字用于提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。該服務(wù)將保證數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)無差錯、無重復(fù)發(fā)送，并按順序接收。流套接字之所以能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)，原因在于其使用了傳輸控制協(xié)議，即TCP（The Transmission Control Protocol）協(xié)議。數(shù)據(jù)報套接字（SOCK_DGRAM）：數(shù)據(jù)報套接字提供了一種無連接的服務(wù)。該服務(wù)并不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，?shù)據(jù)有可能在傳輸過程中丟失或出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)，且無法保證順序地接收到數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)報套接字使用UDP（User Datagram Protocol）協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。由于數(shù)據(jù)包套接字不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑢τ谟锌赡艹霈F(xiàn)的數(shù)據(jù)丟失情況，需要在程序中做相應(yīng)的處理。原始套接字(SOCK_RAW)：