Unlocking the Power of Android NDK: A Comprehensive Guide to Socket Programming on Linux and Android

2024-01-18 19:00:59

Android NDK开发之旅：Linux和Android平台下的Socket编程

前言

伴随着移动互联网的飞速发展，移动终端设备的性能也在不断提升。越来越多的应用对底层网络通信提出了更高的要求。Android NDK（Native Development Kit）作为谷歌官方推出的原生开发工具包，为Android平台提供了C/C++编程接口，使开发者能够直接调用底层系统资源，显著提升应用性能。本文将带领大家踏上Android NDK开发之旅，探索Socket编程在Linux和Android平台上的奥秘。

注意：HTTP也可以建立长连接，使用Connection:keep-alive。HTTP 1.1默认进行持久连接。HTTP 1.1和HTTP 1.0相比较而言，最大的区别就是增加了持久连接支持。

Socket概述

Socket是一种网络通信接口，它提供了一个抽象层，允许应用程序通过网络与其他设备通信。Socket编程涉及创建、连接、读写和关闭套接字，从而实现数据在网络上的传输。

在Linux和Android平台上创建Socket

在Linux和Android平台上，可以通过以下步骤创建Socket：

#include <sys/socket.h>：包含Socket头文件。
int socket(int domain, int type, int protocol)：创建套接字，其中：
- domain：指定地址族，一般为AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）。
- type：指定套接字类型，一般为SOCK_STREAM（面向连接）或SOCK_DGRAM（无连接）。
- protocol：指定协议，一般为0（表示使用默认协议）。
成功返回文件符，失败返回-1。

在Linux和Android平台上连接Socket

创建Socket后，需要连接到远程服务器。连接步骤如下：

#include <netinet/in.h>：包含网络头文件。
struct sockaddr_in addr;：定义一个套接字地址结构体。
设置addr结构体中的成员变量：
- addr.sin_family：地址族，与创建Socket时指定的一致。
- addr.sin_addr.s_addr：远程服务器IP地址，可以使用inet_addr()函数转换字符串IP地址。
- addr.sin_port：远程服务器端口号，可以使用htons()函数转换主机字节序到网络字节序。
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)：连接套接字，其中：
- sockfd：要连接的套接字文件符。
- addr：远程服务器地址结构体。
- addrlen：地址结构体大小。
成功返回0，失败返回-1。

在Linux和Android平台上读写Socket

连接成功后，就可以通过套接字进行数据读写。读写操作需要以下步骤：

读操作：
- ssize_t read(int sockfd, void *buf, size_t count)：从套接字中读取数据，其中：
  - sockfd：要读取的套接字文件描述符。
  - buf：指向接收数据的缓冲区。
  - count：要读取的数据字节数。
- 成功返回读取的字节数，失败返回-1。
写操作：
- ssize_t write(int sockfd, const void *buf, size_t count)：向套接字中写入数据，其中：
  - sockfd：要写入的套接字文件描述符。
  - buf：指向要发送数据的缓冲区。
  - count：要发送的数据字节数。
- 成功返回写入的字节数，失败返回-1。

在Linux和Android平台上关闭Socket

数据传输完毕后，需要关闭Socket，释放系统资源。关闭Socket的步骤如下：

int close(int sockfd)：关闭套接字，其中：
- sockfd：要关闭的套接字文件描述符。
成功返回0，失败返回-1。

实例：Android平台下的Socket编程

下面是一个在Android平台上使用Socket编程的例子：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;

public class SocketClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建SocketChannel
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();

        // 连接到服务器
        socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080));

        // 发送数据
        String data = "Hello, Socket!";
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(data.getBytes(Charset.defaultCharset()));
        socketChannel.write(buffer);

        // 接收数据
        buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
        String response = new String(buffer.array(), 0, bytesRead, Charset.defaultCharset());

        // 打印服务器响应
        System.out.println("服务器响应：" + response);

        // 关闭SocketChannel
        socketChannel.close();
    }
}