Android平臺(tái)簡(jiǎn)易即時(shí)通訊方案

1 Android平臺(tái)簡(jiǎn)介

Android是Google公司于2007年11月5日推出的手機(jī)操作系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)2年多的發(fā)展，Android平臺(tái)在智能移動(dòng)領(lǐng)域占有不小的份額，由Google為首的40多家移動(dòng)通信領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)組成開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟(OHA)。Google與運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商、開(kāi)發(fā)商和其他第三方結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式的移動(dòng)電話(huà)軟件平臺(tái)，在移動(dòng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個(gè)開(kāi)放式的生態(tài)系統(tǒng)。正因如此，Android正在被越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者和使用者所接受。

論文簡(jiǎn)單介紹Android平臺(tái)的特性，主要闡述了基于A(yíng)ndroid平臺(tái)簡(jiǎn)易即時(shí)通訊(IM)的作用和功能以及實(shí)現(xiàn)方法。

2 Android平臺(tái)特性與即時(shí)通訊的研究

Android平臺(tái)框架共由5部分組成。底層核心是基于Linux 2.6內(nèi)核開(kāi)發(fā)的獨(dú)立操作系統(tǒng)，該層用來(lái)提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，包括安全機(jī)制、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧及一系列的驅(qū)動(dòng)模塊。中間是Android執(zhí)行環(huán)境，包括系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)、Dalvik虛擬機(jī)、核心庫(kù)和一些C/C++庫(kù)等支持Android使用的各個(gè)組件。應(yīng)用層框架是開(kāi)發(fā)人員使用這些API框架來(lái)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)用層程序是用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的運(yùn)行在虛擬機(jī)上的程序 。整個(gè)Android平臺(tái)框架如圖1所示。

即時(shí)通訊(IM)是一個(gè)終端連往一個(gè)即時(shí)通訊網(wǎng)路的服務(wù)。即時(shí)通訊與e-mail的不同在于它的交談是即時(shí)的。大部分的即時(shí)通訊服務(wù)提供了在線(xiàn)提醒的特性——顯示聯(lián)絡(luò)人名單，聯(lián)絡(luò)人是否在線(xiàn)，能否與聯(lián)絡(luò)人交談等。近幾年即時(shí)通訊發(fā)展特別迅速，即時(shí)通訊的功能日益豐富，由PC客戶(hù)端發(fā)展到移動(dòng)客戶(hù)端，逐漸發(fā)展成一個(gè)綜合化信息平臺(tái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上知名的即時(shí)通訊工具有騰訊QQ，新浪UC，中國(guó)移動(dòng)飛信等，但這些產(chǎn)品都有著很?chē)?yán)重的安全威脅，如ID被盜、隱私威脅、病毒威脅等。為了減小這些威脅，可以在企業(yè)內(nèi)部開(kāi)發(fā)自己的即時(shí)通訊軟件，減少為未知用戶(hù)帶來(lái)的威脅。

3 簡(jiǎn)易即時(shí)通訊功能及設(shè)計(jì)

3.1 簡(jiǎn)易通訊的功能

本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了在A(yíng)ndroid平臺(tái)上開(kāi)發(fā)即時(shí)手機(jī)通訊系統(tǒng)，它能夠使用戶(hù)在手機(jī)客戶(hù)端上登錄服務(wù)器，方便、迅捷地收發(fā)即時(shí)消息。隨著研究的深入，可以在該系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)圖片的傳輸和接收，以及其他一些功能，這樣可以使該系統(tǒng)功能更加多樣化。

3.2 簡(jiǎn)易通訊系統(tǒng)框架介紹

通訊系統(tǒng)架構(gòu)采用C/S模式，即客戶(hù)端/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)?？蛻?hù)端是基于A(yíng)ndroid平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)3G 網(wǎng)絡(luò)與Internet建立連接，通過(guò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)Android客戶(hù)端之間的即時(shí)通訊?？蛻?hù)端負(fù)責(zé)初始化通信過(guò)程，進(jìn)行即時(shí)通訊時(shí)，由客戶(hù)端負(fù)責(zé)向服務(wù)器端發(fā)起連接請(qǐng)求。服務(wù)器端采用開(kāi)源的Openfire 作為服務(wù)器，允許多個(gè)客戶(hù)端同時(shí)登錄，并且同時(shí)連接到一個(gè)服務(wù)器上。服務(wù)器對(duì)每個(gè)客戶(hù)端進(jìn)行認(rèn)證，對(duì)認(rèn)證通過(guò)的客戶(hù)端創(chuàng)建會(huì)話(huà)，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端與客戶(hù)端之間的通訊。

3.3 客戶(hù)端的解決方案

系統(tǒng)的客戶(hù)端定位于A(yíng)ndroid平臺(tái)的手機(jī)，采用SIMPLE 協(xié)議作為即時(shí)通訊協(xié)議，SIMPLE(SIP for InSTant Messaging and Presence Levera—ging Extensions)是SIP(Session Initiation Proto—co1)的擴(kuò)展，它為SIP協(xié)議制定了一整套的架構(gòu)和擴(kuò)展方面的規(guī)范，用于支持IM。SIMPLE通過(guò)SIP來(lái)傳遞狀態(tài)信息和實(shí)現(xiàn)分布的信息表示。根據(jù)協(xié)議規(guī)則，采用Android平臺(tái)提供的XML解析包對(duì)XML進(jìn)行解析。根據(jù)Activity模塊運(yùn)行于主線(xiàn)程的特點(diǎn)，采用多線(xiàn)程 技術(shù)來(lái)解決系統(tǒng)通信問(wèn)題。系統(tǒng)的用戶(hù)信息和聊天信息存儲(chǔ)在A(yíng)n—droid平臺(tái)自身所帶的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中?？蛻?hù)端功能模塊如圖2所示。

3.4 服務(wù)器端解決方案

系統(tǒng)服務(wù)器端采用開(kāi)源的Openfire來(lái)建立即時(shí)通信服務(wù)器。Openfire采用Java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，Java語(yǔ)言具有跨平臺(tái)的特點(diǎn)，因此Openfire服務(wù)器可以架設(shè)于多種操作系統(tǒng)平臺(tái)上。Openfire服務(wù)器的內(nèi)核主要由服務(wù)器連接管理組件、會(huì)話(huà)管理組件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件和傳輸器組件等組成。

Openfire實(shí)現(xiàn)了插件機(jī)制，方便擴(kuò)展，通過(guò)安裝與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通訊的插件，便能與其他的通訊軟件實(shí)現(xiàn)通訊。在網(wǎng)絡(luò)連接中采用Apache的Mina框架來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，Mina框架使用非阻塞式的高性能I/O底層，采用異步I/O事件和事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制，使服務(wù)器具有很高的效率和性能，從而能夠及時(shí)處理大量的客戶(hù)端連接事件和VO 隨機(jī)事件，單臺(tái)服務(wù)器可支持上萬(wàn)個(gè)并發(fā)用戶(hù)。服務(wù)器與客戶(hù)端的連接示意圖如圖3所示。

3.5 通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著移動(dòng)通信與Internet的飛速發(fā)展及其相互融合，3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高速接入Inter—net成為現(xiàn)實(shí)，從而移動(dòng)客戶(hù)端可以接入到Inter—net的服務(wù)。系統(tǒng)客戶(hù)終端通過(guò)3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用TCP協(xié)議連接到服務(wù)器，通過(guò)SIMPLE即時(shí)通訊協(xié)議進(jìn)行及時(shí)通訊。

在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)終端接人到3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心GMSC(Gateway Mobile Swim—hing Center)為用戶(hù)提供分組路由、隧道和跟蹤移動(dòng)終端的位置等功能。UMTS(Universal Mobile Tele—communications System)提供3G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部與外部網(wǎng)絡(luò)的路由和封裝，分配TP地址，實(shí)現(xiàn)與Intemet網(wǎng)絡(luò)的互通。通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。[!--empirenews.page--]

3.6 系統(tǒng)工作流程

服務(wù)器對(duì)用戶(hù)輸入的用戶(hù)名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后，客戶(hù)端從服務(wù)器端讀取客戶(hù)端的個(gè)人信息，并更新好友列表和群組信息，服務(wù)器端響應(yīng)客戶(hù)端的各種請(qǐng)求，客戶(hù)端可發(fā)送接收信息，通訊完畢退出系統(tǒng)登錄狀態(tài)。這樣，一個(gè)簡(jiǎn)易即時(shí)通訊系統(tǒng)便實(shí)現(xiàn)了。圖5是認(rèn)證流程示意圖?？蛻?hù)端軟件使用Java和XML語(yǔ)言在eclipse集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中開(kāi)發(fā)，基于A(yíng)ndriod 1.5模擬器開(kāi)發(fā)的用戶(hù)登錄界面如圖6所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該設(shè)計(jì)主要討論了基于Android平臺(tái)的簡(jiǎn)易即時(shí)通訊系統(tǒng)，研究了在開(kāi)源服務(wù)器Openfire上各個(gè)移動(dòng)客戶(hù)端和服務(wù)器之間的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)端功能。