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通过UDP建立TCP连接

时间:2015-05-15 01:00:36      阅读:367      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

解释

通过UDP广播查询服务器的IP地址,然后再建立TCP点对点连接。

应用场景

在服务器IP未知时,并且已知服务器与客户端明确在一个局域网或者允许组播的子网下。
通过UDP发现服务器地址然后再进行TCP连接。
(PS:万维网很多路由器对组播进行了限制,所以不能通过UDP报文在万维网上进行服务器查询)

主要问题

Android真机和模拟器对组播处理不同
Android不同系统版本对组播处理不同
不同网络对组播有限制,如部分路由网络限制UDP报文

简单实现

传统组播方式,通过255.255.255.255地址全转发。
客户端收到报文后进行相应check,然后通过UDP报文数据获取服务器的IP地址。
然后通过IP地址连接。
PS:
会有点问题、比如在Android 5.0.1真机(鄙人的手机)上无法接收255.255.255.255组播报文。
也有可能是被路由器过滤掉了,但是在模拟器上一切正常。
后续给出真机上的解决方案
服务器广播Hello报文代码:
 1 private class BoadrcastDispense implements Runnable {
 2 
 3         @Override
 4         public void run() {
 5             try {
 6                 if (UDPSocket == null) {
 7                     UDPSocket = new DatagramSocket(udpPortServer);
 8                 }
 9             } catch (SocketException e1) {
10             }
11             while (!UDPSocket.isClosed() && flag) {
12                 try {
13                     Thread.sleep(1000);
14                 } catch (InterruptedException e) {
15                     e.printStackTrace();
16                 }
17                 try {
18                     // send message
19                     String str = "Hello Client";
20                     byte backData[] = str.getBytes();
21                     DatagramPacket backPacket = new DatagramPacket(backData,
22                             backData.length,
23                             InetAddress.getByName("255.255.255.255"),
24                             udpPortClient);
25                     UDPSocket.send(backPacket);
26                 } catch (SocketException e) {
27                     e.printStackTrace();
28                 } catch (IOException e) {
29                     e.printStackTrace();
30                 }
31             }
32         }
33 
34     }

 

 
客户端接收Hello报文代码
 1 public static boolean searchServer() {
 2         try {
 3             // receive packet
 4             if (udpSocket == null) {
 5                 udpSocket = new DatagramSocket(udpPortClient);
 6                 udpSocket.setSoTimeout(5000);
 7             }
 8             byte receiveData[] = new byte[bufferSize];
 9             DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,
10                     receiveData.length);
11             udpSocket.receive(receivePacket);
12             String recieveStr = new String(receivePacket.getData(),
13                     receivePacket.getOffset(), receivePacket.getLength());
14             System.out.println("服务器IP地址:"
15                     + receivePacket.getAddress().getHostAddress());
16             System.out.println("接收到服务器反馈:" + recieveStr);
17             if (recieveStr.equalsIgnoreCase("Hello Client")) {
18                 serverIP = receivePacket.getAddress().getHostAddress();
19                 System.out.println("连接到服务器成功");
20                 return true;
21             }
22         } catch (SocketException e) {
23             e.printStackTrace();
24         } catch (UnknownHostException e) {
25             e.printStackTrace();
26         } catch (IOException e) {
27             e.printStackTrace();
28         }
29         System.out.println("连接到服务器失败");
30         return false;
31 
32     }
在模拟器上进行调试时,上面代码就已经足够了。
但是在真机上运行时,发现一直阻塞在receive那里。
各种 百度 + Google ,依然无果,并且发现很多人都遇到过这个问题。
有三个可能的原因:
  1. 省电???

    Android部分机型为了省电,关闭了wlan的组播功能,但是可以通过代码开启。

1 WifiManager manager = (WifiManager) getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
2 WifiManager.MulticastLock lock = manager.createMulticastLock("test wifi");
3 lock.acquire();
4 // 要执行的组播操作,如receive等
5 lock.release();

 

但经过尝试,并非这个原因导致。

2.路由or网络设备屏蔽掉了255报文

WIFI网络屏蔽掉了255.255.255.255的组播报文
但是通过反向发送255报文(Android向PC发,发现PC可以收到)可以成功。
所以排除了这个原因。
PS:
这个原因在其他地方还是很有可能的,很多路由器为了防止广播风暴,都默认屏蔽了255组播,或者限制了组播数量。
比如华为的设备默认限制为30%,丢包率可想而知

3.子网域无法向外发送广播

这个就比较理论化了。
说的是家里的路由器的IP地址是192.168.0.1的地址,而192.168.x.x属于内网域,无法向外广播啥的....
计算机网络没学好,暂时不考虑这个原因

改进实现

由于各种搜索无果,决定换一种思路尝试,受到在尝试过程中可以通过Android向PC发送255广播报文的其他,想到了以下两种解决方案

 1. 利用Android建立服务器,让PC反向连接到Android
 优点是可以简单快速的建立P2P连接,但是仅限于P2P连接,如果想让服务器接入多个客户端,该方法不适用
 2. 先通过PC获取Android的IP地址,然后发定点UDP报文,再从定点UDP报文获取服务器IP
 优点是还是基本的PC做server,android做client的结构,只是要多一步IP中转
 至于我的方法,由于服务器的代码基本写完了,不想做大的更改,所以采用的第二种方法,代码还是比较简单:
通过Android端向PC端发送255报文
 1     public static void sendPacktToServer() {
 2         try {
 3             // receive packet
 4             if (udpSocket == null) {
 5                 udpSocket = new DatagramSocket(udpPortClient);
 6                 udpSocket.setSoTimeout(5000);
 7             }
 8             String str = "Hello Server";
 9             byte[] data = str.getBytes();
10             DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(data,
11                     data.length,
12                     InetAddress.getByName("255.255.255.255"), udpPortServer);
13             lock.acquire();
14             udpSocket.send(sendPacket);
15             lock.release();
16         } catch (SocketException e) {
17             e.printStackTrace();
18         } catch (UnknownHostException e) {
19             e.printStackTrace();
20         } catch (IOException e) {
21             e.printStackTrace();
22         }
23     }

 

 
PC端接收到Android发送的255报文后直接回馈定向UDP报文,这样Android端就可以收到该报文了,然后再建立TCP连接
 1    private class BoardcastListener implements Runnable {
 2 
 3         @Override
 4         public void run() {
 5             try {
 6                 if (UDPSocket == null) {
 7                     UDPSocket = new DatagramSocket(udpPortServer);
 8                 }
 9             } catch (SocketException e1) {
10             }
11             while (!UDPSocket.isClosed() && flag) {
12                 try {
13                     // receive message
14                     byte[] recvBuf = new byte[bufferSize];
15                     DatagramPacket recvPacket = new DatagramPacket(recvBuf,
16                             recvBuf.length);
17                     UDPSocket.receive(recvPacket);
18                     String recvStr = new String(recvPacket.getData(), 0,
19                             recvPacket.getLength());
20                     ServerFrame.getInstance().appendServerStr(
21                             "接收到UDP消息: " + recvStr + " 来自:"
22                                     + recvPacket.getAddress().getHostAddress());
23                     // send back message
24                     String str = "Hello Client";
25                     byte backData[] = str.getBytes();
26                     DatagramPacket backPacket = new DatagramPacket(backData,
27                             backData.length, recvPacket.getAddress(),
28                             udpPortClient);
29                     UDPSocket.send(backPacket);
30                 } catch (SocketException e) {
31                     e.printStackTrace();
32                 } catch (IOException e) {
33                     e.printStackTrace();
34                 }
35             }
36         }
37 
38     }

 

至此,基本的核心代码就全贴出来了,目前经过测试在模拟器上和android真机上均可以连接到服务器

总结

其实主要用途还是局域网内在不知道对方IP情况下怎么建立连接的一种手段,解决方案其实有很多。
比如全通过UDP交互等,但是考虑到TCP不需要手动维护稳定性,所以还是偏好使用TCP连接进行数据传输。
(能够使用场景:局域网游戏、物联网相互连接啥的)
诚然,也可以手动查询IP地址,然后输入IP地址进行TCP连接。
但是在移动设备上大家还是比较喜欢一键式的东西,通过UDP进行服务器自动发现,这个功能还是有那么一点点用处。。。。

通过UDP建立TCP连接

原文:http://www.cnblogs.com/coldcode/p/4504811.html

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