一對多聊天系統(tǒng)的實現(xiàn)方案

　　引言

　　Android 一詞的英文本義是"機器人",它是Google 公司于2007 年11 月宣布的基于Linux 平臺的開源手機操作系統(tǒng)，它是一套真正意義上的開放性的移動設備綜合平臺，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件組成[1].Android 最大的特點在于其開放性，它宣布開放源代碼，手機制造商、手機芯片廠商、移動運營商以及開發(fā)者都可以對源碼進行學習和修改并進行開發(fā)。藍牙是智能手機的一項重要功能，它也被整合到了Android 平臺上，作為Android 的一個移動網(wǎng)絡通信模塊。Android 系統(tǒng)提供了藍牙開發(fā)的API,供開發(fā)者調(diào)用。

　　本文實現(xiàn)了基于Android 平臺通過藍牙進行通信的一對多聊天系統(tǒng)。選擇藍牙作為通信手段是由于藍牙連接簡單，避免了網(wǎng)絡連接對于網(wǎng)絡及信號強度的依賴性。Android手機使用藍牙模塊分別作為客戶端和服務器端，實現(xiàn)好友或陌生人間即時的一對多聊天系統(tǒng)。

　　1 Android 應用程序組成

　　一般來說，Android 應用程序主要由下列四部分組成，分別是：

　　Activity(活動對象)、BroadcaST Receiver(廣播接收器)、Service(服務)、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，可以由上面的一個或幾個來組建。使用某些組件構建Android 應用程序時，需要在AndroidManifest.xml 文件里進行聲明。

　　Activity

　　在Android 應用程序中，Activity 一般代表手機的一屏，即用戶可見的一個界面。Android應用程序的運行過程就是在不同的Activity 之間切換的過程。每個Activity 都有自己的視圖和事件對應。大多數(shù)應用程序都有多個Activity.

　　Broadcast Receiver

　　Broadcast Receiver 是一個接受廣播消息并響應的組件。廣播消息可以由系統(tǒng)產(chǎn)生，例如時區(qū)發(fā)生變化，電池電量發(fā)生變化等。同時也可以由其他應用程序產(chǎn)生，對于這兩種廣播，在Broadcast receiver 里都可以設置相應的過濾規(guī)則來進行接收。

　　Service

　　Service 是具有長生命周期并且沒有用戶界面的代碼。通過startService(Intent service)可以來啟動一個Service,通過Context.bindService()可以綁定一個Service.當已經(jīng)連接上了一個服務，就可以使用服務提供的外部接口來和服務通訊了。

　　Content Provider

　　Content Provider 就是一個類，作為應用程序之間唯一的共享數(shù)據(jù)的途徑，它實現(xiàn)了一個標準的方法集合，其他應用程序可以使用這些方法在應用程序之間共享數(shù)據(jù)。

　　本文系統(tǒng)主要用到了Activity 和Service.

　　2 藍牙

　　藍牙這個名稱來自于第十世紀的一位丹麥國王 Harald Blatand , Blatand在英文里的意思可以被解釋為Bluetooth(藍牙)?，F(xiàn)取其"統(tǒng)一"的含義，用來命名意在統(tǒng)一無線局域網(wǎng)通訊標準的藍牙技術。它是一種支持設備短距離通信(一般10m 內(nèi))的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用藍牙技術，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化設備與Internet之間的通信，從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍牙采用分散式網(wǎng)絡結構以及快跳頻和短包技術，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學)頻段，其數(shù)據(jù)速率為1Mbps,采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。

　　3 Android 上藍牙模塊

　　Android 平臺支持藍牙協(xié)議棧，允許一臺設備與另外的藍牙設備無線交換數(shù)據(jù)。Android提供了相關的藍牙API來支持藍牙方面應用的開發(fā)。

　　使用藍牙進行通信有主要的四個步驟：

　　設置藍牙、搜索藍牙設備、連接設備、傳輸數(shù)據(jù)。

　　本文用到的主要類有：

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

　　用它可以搜索其他的藍牙設備、查詢已配對的設備、用已知的MAC地址來實例化一個藍牙設備(BluetoothDevice)，建立一個BluetoothServerSocket來監(jiān)聽其他設備的連接請求。

　　BluetoothDevice:表示一個藍牙設備。用它來向服務器端設備發(fā)起連接請求(通過Bluetoothsocket)，或者查詢設備信息，如名字、地址、配對狀態(tài)等。

　　BluetoothServerSocket :表示一個開啟的Server Socket 來監(jiān)聽連接請求(類似于TCPServerSocket)。為了連接兩個藍牙設備，其中一臺設備必須用這個類創(chuàng)建Server Socket.

　　當遠端設備向這個設備發(fā)出了連接請求，BluetoothServerSocket接收請求后會返回一個已連接的BluetoothSocketBluetoothSocket:表示藍牙套接字(類似于TCP socket)，它是應用程序與其他藍牙設備通過輸入輸出流交換數(shù)據(jù)的連接點。

　　要在 Android應用程序中使用藍牙特性，必須聲明兩個藍牙權限：

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　　4 聊天系統(tǒng)設計

　　藍牙通信，類似于TCP通信，都需要有服務器端和客戶端。在本聊天系統(tǒng)中，一部Android手機作為藍牙服務器端，另外兩臺Android手機作為藍牙客戶端?？蛻舳朔謩e連到服務器，給服務器發(fā)送并接收文本消息;服務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的設計中，每個Activity 都是一個獨立的進程，每個Service 也是一個獨立的進程，而Activity要與Service 進行通信，就是跨進程的通信，這時就需要使用Binder 機制了[4].Android 對Binder 機制進行了抽象，定義了IBinder 接口。在上層，其具體實現(xiàn)是由AIDL(AndroidInterface Definition Language,即Android 接口描述語言)來完成的。

　　本文在藍牙通信服務器端和客戶端都使用了MVC 模式，采用分層的結構，具體分為表示層、控制層、業(yè)務和數(shù)據(jù)交換層，對應MVC 設計模式中的View、Controller 和Model[5].