基于Android 平台简易即时通信的研究与设计[转]

摘要：论文简单介绍Android 平台的特性，主要阐述了基于Android 平台简易即时通信（IM）的
做用和功能以及实现方法。（复杂的通信如引入视频音频等能够考虑AnyChat SDK~）
关键词：Android 平台；即时通信

 

（本文中图表点击附件便可见）

 

1　Android 平台简介
Android 是Google 公司于２００７年１1月５日推出的手机操做系统，通过２年多的发展，Android平台在智能移动领域占有不小的份额，由Google为首的４０ 多家移动通讯领域的领军企业组成开放手机联盟（OHA）。Google 与运营商、设备制造商、开发商和其余第三方结成深层次的合做伙伴关系，但愿经过创建标准化、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内造成一个开放式的生态系统。正因如此，Android 正在被愈来愈多的开发者和使用者所接受。近日，Google 发言人Anthony House称，截止到２０１０ 年４ 月１５ 日，Android Market 已经有３．８ 万多个应用程序。

 

2　Android 平台特性与即时通信的研究

　　Android 平台框架共由５ 部分组成。底层核心是基于Linux ２．６内核开发的独立操做系统，该层用来提供系统的底层服务，包括安全机制、内存管理、进程管理、网络堆栈及一系列的驱动模块。中间是Android 执行环境，包括系统运行库、Dalvik 虚拟机、核心库和一些C ／C ＋＋库等支持Android 使用的各个组件。应用层框架是开发人员使用这些API 框架来开发本身的应用，简化了应用程序开发的架构设计。应用层程序是用Java语言编写的运行在虚拟机上的程序［１］ 。整个An- droid 平台框架如图１ 所示。

 

 

即时通信（IM）是一个终端连往一个即时通信网路的服务。即时通信与e-mail 的不一样在于它的交谈是即时的。大部分的即时通信服务提供了在线提醒的特性──显示联络人名单，联络人是否在线，可否与联络人交谈等。近几年即时通信发展特
别迅速，即时通信的功能日益丰富，由PC 客户端发展到移动客户端，逐渐发展成一个综合化信息平台，国内市场上知名的即时通信工具备腾讯QQ，新浪UC，中国移动飞信等，但这些产品都有着很严重的安全威胁，如ID 被盗、隐私威胁、病毒威胁等。

为了减少这些威胁，能够在企业内部开发本身的即时通信软件，减小为未知用户带来的威胁。

 

3　简易即时通信功能及设计

3.1　简易通信的功能

本设计实现了在Android 平台上开发即时手机通信系统，它可以使用户在手机客户端上登陆服务器，方便、迅捷地收发即时消息。随着研究的深刻，能够在该系统上实现图片的传输和接收，以及其余一些功能，这样可使该系统功能更加多样化。

 

 3.2　简易通信系统框架介绍

通信系统架构采用C ／S 模式，即客户端／服务器的体系结构。客户端是基于Android 平台进行开发，经过３G 网络与Internet 创建链接，经过服务器实现Android 客户端之间的即时通信。

 

客户端负责初始化通讯过程，进行即时通信时，由客户端负责向服务器端发起链接请求。服务器端采用开源的Openfire［２］ 做为服务器，容许多个客户端同时登陆，而且同时链接到一个服务器上。服务器对每一个客户端进行认证，对认证经过的客户端建立会话，实现客户端与客户端之间的通信。

 

 3.3　客户端的解决方案

 

系统的客户端定位于Android 平台的手机，采用SIMPLE［３］ 协议做为即时通信协议，SIMPLE（SIP for Instant Messaging and Presence LeveragingExtensions） 是SIP （Session Initiation Protocol）的扩展，它为SIP 协议制定了一整套的架构和扩展方面的规范，用于支持IM。SIMPLE 经过SIP 来传递状态信息和实现分布的信息表示

 

。根据协议规则，采用Android 平台提供的XML 解析包对XML 进行解析。根据Activity 模块运行于主线程的特色，采用多线程［４］ 技术来解决系统通讯问题。系统的用户信息和聊天信息存储在Android平台自身所带的SQLite 数据库中。客户端功能模块如图２ 所示。

 

 

 3.4　服务器端解决方案

系统服务器端采用开源的Openfire 来创建即时通讯服务器。Openfire 采用Java 语言进行开发，Java 语言具备跨平台的特色，所以Openfire 服务器能够架设于多种操做系统平台上。Openfire服务器的内核主要由服务器链接管理组件、会话
管理组件、数据存储组件和传输器组件等组成。Openfire 实现了插件机制，方便扩展，经过安装与异构网络通信的插件，便能与其余的通信软件实现通信。

 

在网络链接中采用Apache 的Mina 框架来实现网络链接，Mina 框架使用非阻塞式的高性能I ／O 底层，采用异步I ／O 事件和事件驱动机制，使服务器具备很高的效率和性能，从而可以及时处理大量的客户端链接事件和I ／O 随机事件，单台服务器可支持上万个并发用户。服务器与客户端的链接示意图如图３ 所示。

 

 

 3.5　通讯系统结构

随着移动通讯与Internet 的飞速发展及其相互融合，３G 无线网络使无线网络高速接入Internet成为现实，从而移动客户端能够接入到Inter- net 的服务。系统客户终端经过３G 无线网络采用TCP 协议链接到服务器，经过SIMPLE 即时通
讯协议进行及时通信。［５］

在移动网络中，移动终端接入到３G 无线网络。
网关移动交换中心GMSC（Gateway Mobile Switc- hing Center）为用户提供分组路由、隧道和跟踪移动终端的位置等功能。UMTS（Universal Mobile TelecommunicationsSystem）提供３G 网络内部与外部网络的路由和封装，分配IP 地址，实现与Internet 网络的互通。通讯系统结构示意图如图４ 所示。

 

 

 3.6　系统工做流程

服务器对用户输入的用户名和密码进行身份验证，验证成功后，客户端从服务器端读取客户端的我的信息，并更新好友列表和群组信息，服务器端响应客户端的各类请求，客户端可发送接收信息，通信完毕退出系统登陆状态。这样，一个简易即时通信系统便实现了。在这里顺便提下若是要求作到音视频通信的话能够借鉴佰锐公司的AnyChat SDK产品。固然只是我的学习的话能够先从文字通信开始。

 

图５ 是认证流程示意图。

 

客户端软件使用Java 和XML 语言在eclipse集成开发环境中开发，基于Andriod １．５ 模拟器开发的用户登陆界面如图６ 所示。

 

 

 4　结语
该设计主要讨论了基于Android 平台的简易即时通信系统，研究了在开源服务器Openfire 上各个移动客户端和服务器之间的通讯系统结构，实现了客户端功能。随着研究的进一步深刻，基于Android的通信系统会逐渐完善，相信基于Android 平台的即时通讯系统会有着很好的应用前景。 

 

［参考文献］［１］余志龙，陈昱勋，郑名杰，等．Google Android SDK 开发范例大全［M］．北京：人民邮电出版社，２００９．［２］张云川．标准化的即时通讯协议———SIMPlE 和XMPP 的对比研究［J］．武汉科技大学学报： 天然科学版，２００５，２８（４）：３７５－３７７．［３］张海燕．Java 多线程技术在手机互联网中的应用［J］．农业网络信息，２００８（３）：９７ －９８．［４］姚昱旻，刘卫国．Android 的架构与应用开发研究［J］．计算机系统应用，２００８（１１）：１１０ －１１３．［５］张利国，代闻，龚海平．Android 移动开发案例详解［M］．北京：人民邮电出版社，２０１０．