怎么在Android中利用WebSocket實現即時通訊

本篇文章為大家展示了怎么在Android中利用WebSocket實現即時通訊，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

WebSocket

WebSocket協議就不細講了，感興趣的可以具體查閱資料，簡而言之，它就是一個可以建立長連接的全雙工(full-duplex)通信協議，允許服務器端主動發送信息給客戶端。

Java-WebSocket框架

對于使用websocket協議，Android端已經有些成熟的框架了，在經過對比之后，我選擇了Java-WebSocket這個開源框架，目前已經有五千以上star，并且還在更新維護中，所以本文將介紹如何利用此開源庫實現一個穩定的即時通訊功能。

1、與websocket建立長連接

2、與websocket進行即時通訊

3、Service和Activity之間通訊和UI更新

4、彈出消息通知（包括鎖屏通知）

5、心跳檢測和重連（保證websocket連接穩定性）

6、服務（Service）保活

一、引入Java-WebSocket

1、build.gradle中加入

implementation "org.java-websocket:Java-WebSocket:1.4.0"

2、加入網絡請求權限

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

3、新建客戶端類

新建一個客戶端類并繼承WebSocketClient，需要實現它的四個抽象方法和構造函數，如下：

public class JWebSocketClient extends WebSocketClient {
 public JWebSocketClient(URI serverUri) {
  super(serverUri, new Draft_6455());
 }
 @Override
 public void onOpen(ServerHandshake handshakedata) {
  Log.e("JWebSocketClient", "onOpen()");
 }
 @Override
 public void onMessage(String message) {
  Log.e("JWebSocketClient", "onMessage()");
 }
 @Override
 public void onClose(int code, String reason, boolean remote) {
  Log.e("JWebSocketClient", "onClose()");
 }
 @Override
 public void onError(Exception ex) {
  Log.e("JWebSocketClient", "onError()");
 }
}

其中onOpen()方法在websocket連接開啟時調用，onMessage()方法在接收到消息時調用，onClose()方法在連接斷開時調用，onError()方法在連接出錯時調用。構造方法中的new Draft_6455()代表使用的協議版本，這里可以不寫或者寫成這樣即可。

4、建立websocket連接

建立連接只需要初始化此客戶端再調用連接方法，需要注意的是WebSocketClient對象是不能重復使用的，所以不能重復初始化，其他地方只能調用當前這個Client。

URI uri = URI.create("ws://*******");
JWebSocketClient client = new JWebSocketClient(uri) {
 @Override
 public void onMessage(String message) {
  //message就是接收到的消息
  Log.e("JWebSClientService", message);
 }
};

為了方便對接收到的消息進行處理，可以在這重寫onMessage()方法。初始化客戶端時需要傳入websocket地址（測試地址：ws://echo.websocket.org），websocket協議地址大致是這樣的

ws:// ip地址 : 端口號

連接時可以使用connect()方法或connectBlocking()方法，建議使用connectBlocking()方法，connectBlocking多出一個等待操作，會先連接再發送。

try {
 client.connectBlocking();
} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
}

運行之后可以看到客戶端的onOpen()方法得到了執行，表示已經和websocket建立了連接

5、發送消息

發送消息只需要調用send()方法，如下

if (client != null && client.isOpen()) {
 client.send("你好");
}

6、關閉socket連接

關閉連接調用close()方法，最后為了避免重復實例化WebSocketClient對象，關閉時一定要將對象置空。

/**
 * 斷開連接
 */
private void closeConnect() {
 try {
  if (null != client) {
   client.close();
  }
 } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
 } finally {
  client = null;
 }
}

二、后臺運行

一般來說即時通訊功能都希望像QQ微信這些App一樣能在后臺保持運行，當然App保活這個問題本身就是個偽命題，我們只能盡可能保活，所以首先就是建一個Service，將websocket的邏輯放入服務中運行并盡可能保活，讓websocket保持連接。

1、新建Service

新建一個Service，在啟動Service時實例化WebSocketClient對象并建立連接，將上面的代碼搬到服務里即可。

2、Service和Activity之間通訊

由于消息是在Service中接收，從Activity中發送，需要獲取到Service中的WebSocketClient對象，所以需要進行服務和活動之間的通訊，這就需要用到Service中的onBind()方法了。

首先新建一個Binder類,讓它繼承自Binder，并在內部提供相應方法，然后在onBind()方法中返回這個類的實例。

public class JWebSocketClientService extends Service {
 private URI uri;
 public JWebSocketClient client;
 private JWebSocketClientBinder mBinder = new JWebSocketClientBinder();

 //用于Activity和service通訊
 class JWebSocketClientBinder extends Binder {
  public JWebSocketClientService getService() {
   return JWebSocketClientService.this;
  }
 }
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
  return mBinder;
 }
}

接下來就需要對應的Activity綁定Service，并獲取Service的東西，代碼如下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 private JWebSocketClient client;
 private JWebSocketClientService.JWebSocketClientBinder binder;
 private JWebSocketClientService jWebSClientService;
 private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
  @Override
  public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) {
   //服務與活動成功綁定
   Log.e("MainActivity", "服務與活動成功綁定");
   binder = (JWebSocketClientService.JWebSocketClientBinder) iBinder;
   jWebSClientService = binder.getService();
   client = jWebSClientService.client;
  }
  @Override
  public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {
   //服務與活動斷開
   Log.e("MainActivity", "服務與活動成功斷開");
  }
 };
 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.activity_main);
  bindService();
 }
 /**
  * 綁定服務
  */
 private void bindService() {
  Intent bindIntent = new Intent(MainActivity.this, JWebSocketClientService.class);
  bindService(bindIntent, serviceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
 }
}

這里首先創建了一個ServiceConnection匿名類，在里面重寫onServiceConnected()和onServiceDisconnected()方法，這兩個方法會在活動與服務成功綁定以及連接斷開時調用。在onServiceConnected()首先得到JWebSocketClientBinder的實例，有了這個實例便可調用服務的任何public方法，這里調用getService()方法得到Service實例，得到了Service實例也就得到了WebSocketClient對象，也就可以在活動中發送消息了。

三、從Service中更新Activity的UI

當Service中接收到消息時需要更新Activity中的界面，方法有很多，這里我們利用廣播來實現，在對應Activity中定義廣播接收者，Service中收到消息發出廣播即可。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 ...
 private class ChatMessageReceiver extends BroadcastReceiver{
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String message=intent.getStringExtra("message");
  }
 }
 /**
  * 動態注冊廣播
  */
 private void doRegisterReceiver() {
  chatMessageReceiver = new ChatMessageReceiver();
  IntentFilter filter = new IntentFilter("com.xch.servicecallback.content");
  registerReceiver(chatMessageReceiver, filter);
 }
 ...
}

上面的代碼很簡單，首先創建一個內部類并繼承自BroadcastReceiver，也就是代碼中的廣播接收器ChatMessageReceiver，然后動態注冊這個廣播接收器。當Service中接收到消息時發出廣播，就能在ChatMessageReceiver里接收廣播了。

發送廣播：

client = new JWebSocketClient(uri) {
  @Override
  public void onMessage(String message) {
   Intent intent = new Intent();
   intent.setAction("com.xch.servicecallback.content");
   intent.putExtra("message", message);
   sendBroadcast(intent);
  }
};

獲取廣播傳過來的消息后即可更新UI，具體布局就不細說，比較簡單，看下我的源碼就知道了，demo地址我會放到文章末尾。

四、消息通知

消息通知直接使用Notification，只是當鎖屏時需要先點亮屏幕，代碼如下

 /**
 * 檢查鎖屏狀態，如果鎖屏先點亮屏幕
 *
 * @param content
 */
 private void checkLockAndShowNotification(String content) {
  //管理鎖屏的一個服務
  KeyguardManager km = (KeyguardManager) getSystemService(Context.KEYGUARD_SERVICE);
  if (km.inKeyguardRestrictedInputMode()) {//鎖屏
   //獲取電源管理器對象
   PowerManager pm = (PowerManager) this.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
   if (!pm.isScreenOn()) {
    @SuppressLint("InvalidWakeLockTag") PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock(PowerManager.ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP |
      PowerManager.SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK, "bright");
    wl.acquire(); //點亮屏幕
    wl.release(); //任務結束后釋放
   }
   sendNotification(content);
  } else {
   sendNotification(content);
  }
 }
 /**
 * 發送通知
 *
 * @param content
 */
 private void sendNotification(String content) {
  Intent intent = new Intent();
  intent.setClass(this, MainActivity.class);
  PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);
  NotificationManager notifyManager = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
  Notification notification = new NotificationCompat.Builder(this)
    .setAutoCancel(true)
    // 設置該通知優先級
    .setPriority(Notification.PRIORITY_MAX)
    .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
    .setContentTitle("昵稱")
    .setContentText(content)
    .setVisibility(VISIBILITY_PUBLIC)
    .setWhen(System.currentTimeMillis())
    // 向通知添加聲音、閃燈和振動效果
    .setDefaults(Notification.DEFAULT_VIBRATE | Notification.DEFAULT_ALL | Notification.DEFAULT_SOUND)
    .setContentIntent(pendingIntent)
    .build();
  notifyManager.notify(1, notification);//id要保證唯一
 }

如果未收到通知可能是設置里通知沒開，進入設置打開即可，如果鎖屏時無法彈出通知，可能是未開啟鎖屏通知權限，也需進入設置開啟。為了保險起見我們可以判斷通知是否開啟，未開啟引導用戶開啟，代碼如下：

最后加

/**
 * 檢測是否開啟通知
 *
 * @param context
 */
 private void checkNotification(final Context context) {
  if (!isNotificationEnabled(context)) {
   new AlertDialog.Builder(context).setTitle("溫馨提示")
     .setMessage("你還未開啟系統通知，將影響消息的接收，要去開啟嗎？")
     .setPositiveButton("確定", new DialogInterface.OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
       setNotification(context);
      }
     }).setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
    }
   }).show();
  }
 }
 /**
 * 如果沒有開啟通知，跳轉至設置界面
 *
 * @param context
 */
 private void setNotification(Context context) {
  Intent localIntent = new Intent();
  //直接跳轉到應用通知設置的代碼：
  if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
   localIntent.setAction("android.settings.APP_NOTIFICATION_SETTINGS");
   localIntent.putExtra("app_package", context.getPackageName());
   localIntent.putExtra("app_uid", context.getApplicationInfo().uid);
  } else if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT == Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
   localIntent.setAction(Settings.ACTION_APPLICATION_DETAILS_SETTINGS);
   localIntent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);
   localIntent.setData(Uri.parse("package:" + context.getPackageName()));
  } else {
   //4.4以下沒有從app跳轉到應用通知設置頁面的Action，可考慮跳轉到應用詳情頁面
   localIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
   if (Build.VERSION.SDK_INT >= 9) {
    localIntent.setAction("android.settings.APPLICATION_DETAILS_SETTINGS");
    localIntent.setData(Uri.fromParts("package", context.getPackageName(), null));
   } else if (Build.VERSION.SDK_INT <= 8) {
    localIntent.setAction(Intent.ACTION_VIEW);
    localIntent.setClassName("com.android.settings", "com.android.setting.InstalledAppDetails");
    localIntent.putExtra("com.android.settings.ApplicationPkgName", context.getPackageName());
   }
  }
  context.startActivity(localIntent);
 }
 /**
 * 獲取通知權限,檢測是否開啟了系統通知
 *
 * @param context
 */
 @TargetApi(Build.VERSION_CODES.KITKAT)
 private boolean isNotificationEnabled(Context context) {
  String CHECK_OP_NO_THROW = "checkOpNoThrow";
  String OP_POST_NOTIFICATION = "OP_POST_NOTIFICATION";
  AppOpsManager mAppOps = (AppOpsManager) context.getSystemService(Context.APP_OPS_SERVICE);
  ApplicationInfo appInfo = context.getApplicationInfo();
  String pkg = context.getApplicationContext().getPackageName();
  int uid = appInfo.uid;
  Class appOpsClass = null;
  try {
   appOpsClass = Class.forName(AppOpsManager.class.getName());
   Method checkOpNoThrowMethod = appOpsClass.getMethod(CHECK_OP_NO_THROW, Integer.TYPE, Integer.TYPE,
     String.class);
   Field opPostNotificationValue = appOpsClass.getDeclaredField(OP_POST_NOTIFICATION);
   int value = (Integer) opPostNotificationValue.get(Integer.class);
   return ((Integer) checkOpNoThrowMethod.invoke(mAppOps, value, uid, pkg) == AppOpsManager.MODE_ALLOWED);
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
  return false;
 }

入相關的權限

<!-- 解鎖屏幕需要的權限 -->
 <uses-permission android:name="android.permission.DISABLE_KEYGUARD" />
 <!-- 申請電源鎖需要的權限 -->
 <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
 <!--震動權限-->
 <uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />

五、心跳檢測和重連

由于很多不確定因素會導致websocket連接斷開，例如網絡斷開，所以需要保證websocket的連接穩定性，這就需要加入心跳檢測和重連。

心跳檢測其實就是個定時器，每個一段時間檢測一次，如果連接斷開則重連，Java-WebSocket框架在目前最新版本中有兩個重連的方法，分別是reconnect()和reconnectBlocking()，這里同樣使用后者。

private static final long HEART_BEAT_RATE = 10 * 1000;//每隔10秒進行一次對長連接的心跳檢測
 private Handler mHandler = new Handler();
 private Runnable heartBeatRunnable = new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
   if (client != null) {
    if (client.isClosed()) {
     reconnectWs();
    }
   } else {
    //如果client已為空，重新初始化websocket
    initSocketClient();
   }
   //定時對長連接進行心跳檢測
   mHandler.postDelayed(this, HEART_BEAT_RATE);
  }
 };
 /**
 * 開啟重連
 */
 private void reconnectWs() {
  mHandler.removeCallbacks(heartBeatRunnable);
  new Thread() {
   @Override
   public void run() {
    try {
     //重連
     client.reconnectBlocking();
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
   }
  }.start();
 }

然后在服務啟動時開啟心跳檢測

mHandler.postDelayed(heartBeatRunnable, HEART_BEAT_RATE);//開啟心跳檢測

我們打印一下日志，如圖所示

六、服務(Service)保活

如果某些業務場景需要App保活，例如利用這個websocket來做推送，那就需要我們的App后臺服務不被kill掉，當然如果和手機廠商沒有合作，要保證服務一直不被殺死，這可能是所有Android開發者比較頭疼的一個事，這里我們只能盡可能的來保證Service的存活。

1、提高服務優先級（前臺服務）

前臺服務的優先級比較高，它會在狀態欄顯示類似于通知的效果，可以盡量避免在內存不足時被系統回收，前臺服務比較簡單就不細說了。有時候我們希望可以使用前臺服務但是又不希望在狀態欄有顯示，那就可以利用灰色保活的辦法，如下

private final static int GRAY_SERVICE_ID = 1001;
 //灰色保活手段
 public static class GrayInnerService extends Service {
  @Override
  public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
   startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
   stopForeground(true);
   stopSelf();
   return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
  }
  @Override
  public IBinder onBind(Intent intent) {
   return null;
  }
 }
 //設置service為前臺服務，提高優先級
 if (Build.VERSION.SDK_INT < 18) {
  //Android4.3以下 ，隱藏Notification上的圖標
  startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
 } else if(Build.VERSION.SDK_INT>18 && Build.VERSION.SDK_INT<25){
  //Android4.3 - Android7.0，隱藏Notification上的圖標
  Intent innerIntent = new Intent(this, GrayInnerService.class);
  startService(innerIntent);
  startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
 }else{
  //暫無解決方法
  startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
 }

AndroidManifest.xml中注冊這個服務

 <service android:name=".im.JWebSocketClientService$GrayInnerService"
  android:enabled="true"
  android:exported="false"
  android:process=":gray"/>

這里其實就是開啟前臺服務并隱藏了notification，也就是再啟動一個service并共用一個通知欄，然后stop這個service使得通知欄消失。但是7.0以上版本會在狀態欄顯示“正在運行”的通知，目前暫時沒有什么好的解決辦法。

2、修改Service的onStartCommand 方法返回值

@Override
 public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
  ...
  return START_STICKY;
 }

onStartCommand()返回一個整型值，用來描述系統在殺掉服務后是否要繼續啟動服務，START_STICKY表示如果Service進程被kill掉，系統會嘗試重新創建Service。

3、鎖屏喚醒

PowerManager.WakeLock wakeLock;//鎖屏喚醒
 private void acquireWakeLock()
 {
  if (null == wakeLock)
  {
   PowerManager pm = (PowerManager)this.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
   wakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK|PowerManager.ON_AFTER_RELEASE, "PostLocationService");
   if (null != wakeLock)
   {
    wakeLock.acquire();
   }
  }
 }

獲取電源鎖，保持該服務在屏幕熄滅時仍然獲取CPU時，讓其保持運行。

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