一對(duì)多聊天系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案

　　引言

　　Android 一詞的英文本義是"機(jī)器人",它是Google 公司于2007 年11 月宣布的基于Linux 平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng)，它是一套真正意義上的開(kāi)放性的移動(dòng)設(shè)備綜合平臺(tái)，該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成[1].Android 最大的特點(diǎn)在于其開(kāi)放性，它宣布開(kāi)放源代碼，手機(jī)制造商、手機(jī)芯片廠商、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商以及開(kāi)發(fā)者都可以對(duì)源碼進(jìn)行學(xué)習(xí)和修改并進(jìn)行開(kāi)發(fā)。藍(lán)牙是智能手機(jī)的一項(xiàng)重要功能，它也被整合到了Android 平臺(tái)上，作為Android 的一個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊。Android 系統(tǒng)提供了藍(lán)牙開(kāi)發(fā)的API,供開(kāi)發(fā)者調(diào)用。

　　本文實(shí)現(xiàn)了基于Android 平臺(tái)通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行通信的一對(duì)多聊天系統(tǒng)。選擇藍(lán)牙作為通信手段是由于藍(lán)牙連接簡(jiǎn)單，避免了網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)于網(wǎng)絡(luò)及信號(hào)強(qiáng)度的依賴性。Android手機(jī)使用藍(lán)牙模塊分別作為客戶端和服務(wù)器端，實(shí)現(xiàn)好友或陌生人間即時(shí)的一對(duì)多聊天系統(tǒng)。

　　1 Android 應(yīng)用程序組成

　　一般來(lái)說(shuō)，Android 應(yīng)用程序主要由下列四部分組成，分別是：

　　Activity(活動(dòng)對(duì)象)、BroadcaST Receiver(廣播接收器)、Service(服務(wù))、CONtent Provider(內(nèi)容提供者)。然而，并不是所有的程序都需要全部部分，可以由上面的一個(gè)或幾個(gè)來(lái)組建。使用某些組件構(gòu)建Android 應(yīng)用程序時(shí)，需要在AndroidManifest.xml 文件里進(jìn)行聲明。

　　Activity

　　在Android 應(yīng)用程序中，Activity 一般代表手機(jī)的一屏，即用戶可見(jiàn)的一個(gè)界面。Android應(yīng)用程序的運(yùn)行過(guò)程就是在不同的Activity 之間切換的過(guò)程。每個(gè)Activity 都有自己的視圖和事件對(duì)應(yīng)。大多數(shù)應(yīng)用程序都有多個(gè)Activity.

　　Broadcast Receiver

　　Broadcast Receiver 是一個(gè)接受廣播消息并響應(yīng)的組件。廣播消息可以由系統(tǒng)產(chǎn)生，例如時(shí)區(qū)發(fā)生變化，電池電量發(fā)生變化等。同時(shí)也可以由其他應(yīng)用程序產(chǎn)生，對(duì)于這兩種廣播，在Broadcast receiver 里都可以設(shè)置相應(yīng)的過(guò)濾規(guī)則來(lái)進(jìn)行接收。

　　Service

　　Service 是具有長(zhǎng)生命周期并且沒(méi)有用戶界面的代碼。通過(guò)startService(Intent service)可以來(lái)啟動(dòng)一個(gè)Service,通過(guò)Context.bindService()可以綁定一個(gè)Service.當(dāng)已經(jīng)連接上了一個(gè)服務(wù)，就可以使用服務(wù)提供的外部接口來(lái)和服務(wù)通訊了。

　　Content Provider

　　Content Provider 就是一個(gè)類(lèi)，作為應(yīng)用程序之間唯一的共享數(shù)據(jù)的途徑，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法集合，其他應(yīng)用程序可以使用這些方法在應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)。

　　本文系統(tǒng)主要用到了Activity 和Service.

　　2 藍(lán)牙

　　藍(lán)牙這個(gè)名稱(chēng)來(lái)自于第十世紀(jì)的一位丹麥國(guó)王 Harald Blatand , Blatand在英文里的意思可以被解釋為Bluetooth(藍(lán)牙)。現(xiàn)取其"統(tǒng)一"的含義，用來(lái)命名意在統(tǒng)一無(wú)線局域網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙技術(shù)。它是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10m 內(nèi))的無(wú)線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡(jiǎn)化設(shè)備與Internet之間的通信，從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無(wú)線通信拓寬道路。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段，其數(shù)據(jù)速率為1Mbps,采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。

　　3 Android 上藍(lán)牙模塊

　　Android 平臺(tái)支持藍(lán)牙協(xié)議棧，允許一臺(tái)設(shè)備與另外的藍(lán)牙設(shè)備無(wú)線交換數(shù)據(jù)。Android提供了相關(guān)的藍(lán)牙API來(lái)支持藍(lán)牙方面應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

　　使用藍(lán)牙進(jìn)行通信有主要的四個(gè)步驟：

　　設(shè)置藍(lán)牙、搜索藍(lán)牙設(shè)備、連接設(shè)備、傳輸數(shù)據(jù)。

　　本文用到的主要類(lèi)有：

　　BluetoothAdapter:表示本地的藍(lán)牙適配器。BluetoothAdapter是所有藍(lán)牙操作的入口點(diǎn)。

　　用它可以搜索其他的藍(lán)牙設(shè)備、查詢已配對(duì)的設(shè)備、用已知的MAC地址來(lái)實(shí)例化一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備(BluetoothDevice)，建立一個(gè)BluetoothServerSocket來(lái)監(jiān)聽(tīng)其他設(shè)備的連接請(qǐng)求。

　　BluetoothDevice:表示一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備。用它來(lái)向服務(wù)器端設(shè)備發(fā)起連接請(qǐng)求(通過(guò)Bluetoothsocket)，或者查詢?cè)O(shè)備信息，如名字、地址、配對(duì)狀態(tài)等。

　　BluetoothServerSocket :表示一個(gè)開(kāi)啟的Server Socket 來(lái)監(jiān)聽(tīng)連接請(qǐng)求(類(lèi)似于TCPServerSocket)。為了連接兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，其中一臺(tái)設(shè)備必須用這個(gè)類(lèi)創(chuàng)建Server Socket.

　　當(dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備向這個(gè)設(shè)備發(fā)出了連接請(qǐng)求，BluetoothServerSocket接收請(qǐng)求后會(huì)返回一個(gè)已連接的BluetoothSocketBluetoothSocket:表示藍(lán)牙套接字(類(lèi)似于TCP socket)，它是應(yīng)用程序與其他藍(lán)牙設(shè)備通過(guò)輸入輸出流交換數(shù)據(jù)的連接點(diǎn)。

　　要在 Android應(yīng)用程序中使用藍(lán)牙特性，必須聲明兩個(gè)藍(lán)牙權(quán)限：

?

　　4 聊天系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　藍(lán)牙通信，類(lèi)似于TCP通信，都需要有服務(wù)器端和客戶端。在本聊天系統(tǒng)中，一部Android手機(jī)作為藍(lán)牙服務(wù)器端，另外兩臺(tái)Android手機(jī)作為藍(lán)牙客戶端?？蛻舳朔謩e連到服務(wù)器，給服務(wù)器發(fā)送并接收文本消息;服務(wù)器也能夠給客戶端發(fā)送并接收文本消息。

　　前面已經(jīng)提到，本系統(tǒng)主要用到的Android 系統(tǒng)組件為Activity 和Service.在Android的設(shè)計(jì)中，每個(gè)Activity 都是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，每個(gè)Service 也是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，而Activity要與Service 進(jìn)行通信，就是跨進(jìn)程的通信，這時(shí)就需要使用Binder 機(jī)制了[4].Android 對(duì)Binder 機(jī)制進(jìn)行了抽象，定義了IBinder 接口。在上層，其具體實(shí)現(xiàn)是由AIDL(AndroidInterface Definition Language,即Android 接口描述語(yǔ)言)來(lái)完成的。

　　本文在藍(lán)牙通信服務(wù)器端和客戶端都使用了MVC 模式，采用分層的結(jié)構(gòu)，具體分為表示層、控制層、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)交換層，對(duì)應(yīng)MVC 設(shè)計(jì)模式中的View、Controller 和Model[5].