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安卓多线程socket通信

admin
行业动态
2025-04-24
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安卓多线程Socket通信指在子线程中建立Socket连接进行数据传输，避免阻塞主线程，常用于客户端与服务器交互，需处理线程同步及网络

多线程Socket通信核心概念

为什么需要多线程？

主线程限制：Android不允许在主线程执行耗时操作（如网络请求），否则会抛出NetworkOnMainThreadException。
并发处理：多线程可同时处理多个Socket连接,提升性能。
UI响应：通过子线程处理网络IO,避免阻塞主线程的UI渲染。

Socket通信基础

协议	特点	适用场景
TCP	可靠连接、顺序传输、长连接	文件传输、实时通信
UDP	无连接、速度快、不保证顺序	视频流、广播消息

Android多线程实现方式

线程创建方式对比

方式	优点	缺点
`Thread`	简单直接	难以管理，无法复用
`Handler+Thread`	可更新UI	代码冗余，易内存泄漏
`AsyncTask`	简化异步任务	已废弃（API 30+）
`线程池`	高效复用线程	需手动管理
`Coroutine`	简洁语法，自动调度	需学习协程知识

推荐方案：线程池 + Coroutine

// 创建线程池
val threadPool = Executors.newFixedThreadPool(4)
// 协程方式（推荐）
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
    // Socket操作
}

Socket通信关键步骤

客户端流程

创建Socket对象并连接服务器：

Socket socket = new Socket("server_ip", port);

获取输入/输出流：

OutputStream out = socket.getOutputStream();
InputStream in = socket.getInputStream();

发送/接收数据：

out.write("Hello".getBytes()); // 发送
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = in.read(buffer); // 接收

关闭资源：
```
socket.close();
```

服务器端流程

创建ServerSocket监听端口：

ServerSocket server = new ServerSocket(port);

接受客户端连接：

Socket client = server.accept(); // 阻塞等待

处理数据后关闭连接。

多线程与UI交互

线程间通信

Handler：通过Message或Runnable将结果传回主线程。
LiveData/Flow：观察者模式自动更新UI（现代方式）。

CoroutineswithContext`：

withContext(Dispatchers.Main) {
    textView.text = "数据更新"
}

典型问题

内存泄漏：未正确关闭Socket或线程。
数据竞争：多线程操作同一资源时需加锁。
UI卡死：未在子线程处理网络请求。

实战案例：简易聊天客户端

客户端代码（Kotlin Coroutine）

fun connectServer() {
    GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
        try {
            val socket = Socket("192.168.1.100", 8888)
            val output = socket.getOutputStream()
            val input = socket.getInputStream()
            // 发送消息
            output.write("Hello
".toByteArray())
            // 接收响应
            val buffer = ByteArray(1024)
            val len = input.read(buffer)
            val response = String(buffer, 0, len)
            withContext(Dispatchers.Main) {
                textView.text = response
            }
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
    }
}

服务器端代码（Java）

public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
            while (true) {
                Socket client = server.accept(); // 阻塞等待连接
                new Thread(() -> {
                    try (InputStream in = client.getInputStream();
                         OutputStream out = client.getOutputStream()) {
                        byte[] buffer = new byte[1024];
                        int len = in.read(buffer); // 读取客户端消息
                        System.out.println(new String(buffer, 0, len));
                        out.write("Received
".getBytes()); // 回复消息
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }).start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

常见问题与解决方案

问题	原因	解决方案
连接超时	服务器未启动或网络不通	检查IP/端口，增加超时设置
数据粘包	TCP流式传输导致消息边界模糊	定义消息协议（如添加长度头）
内存泄漏	未关闭Socket/线程	使用`try-with-resources`或`socket.close()`
UI无法更新	子线程直接操作UI	通过主线程Handler或Coroutine切换上下文