茄子快传是一款文件传输应用，相信大家都很熟悉这款应用，应该很多人用过用来文件的传输。它有两个核心的功能：
- 端到端的文件传输
- Web端的文件传输
这两个核心的功能我们具体来分析一下！
端到端的文件传输
所谓的端到端的文件传输是指应用端发送到应用端(这里的应用端指Android应用端)，这种文件传输方式是文件发送端和文件接收端必须安装应用。
效果图
文件发送方
文件发送方_1
文件发送方_2
文件发送方_3
文件接收方
文件接收方_1
简单的文件传输的话，我们可以用蓝牙，wifi直连，ftp这几种方式来进行文件的传输。但是：
- 蓝牙传输的话，速度太慢，而且要配对。相对比较麻烦。
- wifi直连差不多跟蓝牙一样，但是速率很快，也要配对。
- ftp可以实现文件的批量传输，但是没有文件的缩略图。
最初分析这个项目的时候就想着通过自定义协议的Socket的通信来实现，自定义的协议包括header + body的自定义协议, header部分包括了文件的信息（长度，大小，文件路径，缩略图）， body部分就是文件。现在实现这一功能。（后序：后面开发《网页传》功能的时候，可以考虑这两个核心的功能都能用在Android架设微型Http服务器来实现。这是后话了。）
流程图
端到端的流程图
编码实现
两部设备文件传输是需要在一个局域网的条件下的，只有文件发送方连接上文件接收方的热点(搭建了一个局域网)，这样文件发送方和文件接收方就在一个局域网里面，我们才可以进行Socket通信。这是一个大前提！
初始化条件 -- Ap(热点)和Wifi的管理, 文件的扫描
对Android的Ap(热点)和Wifi的一些操作都封装在下面两个类：
WifiMgr.java
APMgr.java
关于热点和Wifi的操作都是根据WifiManager来操作的。所以要像操作WifiManeger是必须要一些权限的。必须在AndroidManifest.xml清单文件里面声明权限：
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
文件接收端打开热点并且配置热点的代码：
//1.初始化热点
WifiMgr.getInstance(getContext()).disableWifi();
if(ApMgr.isApOn(getContext())){
ApMgr.disableAp(getContext());
}
//热点相关的广播
mWifiAPBroadcastReceiver = new WifiAPBroadcastReceiver() {
@Override
public void onWifiApEnabled() {
Log.i(TAG, "======>>>onWifiApEnabled !!!");
if(!mIsInitialized){
mUdpServerRuannable = createSendMsgToFileSenderRunnable();
AppContext.MAIN_EXECUTOR.execute(mUdpServerRuannable);
mIsInitialized = true;
tv_desc.setText(getResources().getString(R.string.tip_now_init_is_finish));
tv_desc.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
tv_desc.setText(getResources().getString(R.string.tip_is_waitting_connect));
}
}, 2*1000);
}
}
};
IntentFilter filter = new IntentFilter(WifiAPBroadcastReceiver.ACTION_WIFI_AP_STATE_CHANGED);
registerReceiver(mWifiAPBroadcastReceiver, filter);
ApMgr.isApOn(getContext()); // check Ap state :boolean
String ssid = TextUtils.isNullOrBlank(android.os.Build.DEVICE) ? Constant.DEFAULT_SSID : android.os.Build.DEVICE;
ApMgr.configApState(getContext(), ssid); // change Ap state :boolean
对于类WifiAPBroadcastReceiver是热点的一个广播类，最后一行代码是配置指定名称的热点，这里是以设备名称作为热点的名称。
文件发送端发送文件，文件发送端首先要选择要发送的文件，然后将要选择的文件存储起来，这里我是用了一个HashMap将发送的文件存储起来，key是文件的路径，value是FileInfo对象。
以下是扫描手机存储盘上面的文件列表的代码：
/**
* 存储卡获取 指定后缀名文件
* @param context
* @param extension
* @return
*/
public static List<FileInfo> getSpecificTypeFiles(Context context, String[] extension){
List<FileInfo> fileInfoList = new ArrayList<FileInfo>();
//内存卡文件的Uri
Uri fileUri= MediaStore.Files.getContentUri("external");
//筛选列，这里只筛选了：文件路径和含后缀的文件名
String[] projection=new String[]{
MediaStore.Files.FileColumns.DATA, MediaStore.Files.FileColumns.TITLE
};
//构造筛选条件语句
String selection="";
for(int i=0;i<extension.length;i++)
{
if(i!=0)
{
selection=selection+" OR ";
}
selection=selection+ MediaStore.Files.FileColumns.DATA+" LIKE '%"+extension[i]+"'";
}
//按时间降序条件
String sortOrder = MediaStore.Files.FileColumns.DATE_MODIFIED;
Cursor cursor = context.getContentResolver().query(fileUri, projection, selection, null, sortOrder);
if(cursor != null){
while (cursor.moveToNext()){
try{
String data = cursor.getString(0);
FileInfo fileInfo = new FileInfo();
fileInfo.setFilePath(data);
long size = 0;
try{
File file = new File(data);
size = file.length();
fileInfo.setSize(size);
}catch(Exception e){
}
fileInfoList.add(fileInfo);
}catch (Exception e){
Log.i("FileUtils", "------>>>" + e.getMessage());
}
}
}
Log.i(TAG, "getSize ===>>> " + fileInfoList.size());
return fileInfoList;
}
注意**：这里扫描的FileInfo对象只是扫描了文件路径filePath, 还有文件的大小size。
FileInfo的其他属性到文件传输的时候再二次获取，获取FileInfo的其他属性都在FileUtils这个工具类里面了。
文件发送端打开wifi扫描热点并且连接热点的代码：
if(!WifiMgr.getInstance(getContext()).isWifiEnable()) {//wifi未打开的情况，打开wifi
WifiMgr.getInstance(getContext()).openWifi();
}
//开始扫描
WifiMgr.getInstance(getContext()).startScan();
mScanResultList = WifiMgr.getInstance(getContext()).getScanResultList();
mScanResultList = ListUtils.filterWithNoPassword(mScanResultList);
if(mScanResultList != null){
mWifiScanResultAdapter = new WifiScanResultAdapter(getContext(),mScanResultList);
lv_result.setAdapter(mWifiScanResultAdapter);
lv_result.setOnItemClickListener(new AdapterView.OnItemClickListener() {
@Override
public void onItemClick(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) {
//单击选中指定的网络
ScanResult scanResult = mScanResultList.get(position);
Log.i(TAG, "###select the wifi info ======>>>" + scanResult.toString());
//1.连接网络
String ssid = Constant.DEFAULT_SSID;
ssid = scanResult.SSID;
WifiMgr.getInstance(getContext()).openWifi();
WifiMgr.getInstance(getContext()).addNetwork(WifiMgr.createWifiCfg(ssid, null, WifiMgr.WIFICIPHER_NOPASS));
//2.发送UDP通知信息到 文件接收方 开启ServerSocketRunnable
mUdpServerRuannable = createSendMsgToServerRunnable(WifiMgr.getInstance(getContext()).getIpAddressFromHotspot());
AppContext.MAIN_EXECUTOR.execute(mUdpServerRuannable);
}
});
}
对于ListUtils.filterWithNoPassword是将扫描的结果进行过滤，过滤掉有密码的扫描结果。
lv_result.setOnItemClickListener回调的方法是连接指定的热点来形成一个局域网。文件传输的大前提条件就已经形成了。
到这里文件发送端和文件接收端的初始化环境也就搭建起来了。
文件传输模块
文件传输模块的核心代码就只有4个类,Transferable, BaseTransfer, FileSender, FileReceiver。
Transferable是接口。
BaseTransfer, FileSender, FileReceiver是类。
对于文件发送端，每一个文件发送对应一个FileSender,而对于文件接收端，每一个文件的接收对应一个FileReceiver。
而FileSender，FileReceiver是继承自 抽象类BaseTransfer的。 BaseTransfer是实现了Transferable接口。
下面是4个类图的关系：
这里写图片描述
在Transferable接口中定义了4个方法，分别是初始化，解析头部，解析主体，结束。解析头部和解析主体分别对应上面说的自定义协议的header和body。初始化是为每一次文件传输做初始化工作，而结束是为每一次文件传输做结束工作，比如关闭一些资源流，Socket等等。
而BaseTransfer就只是实现了Transferable, 里面封装了一些常量。没有实现具体的方法，具体的实现是FileSender，FileReceiver。
代码详情:
Transferable
BaseTransfer
FileSender
FileReceiver
总结
端到端的文件传输就分析到这里，主要是Ap热点的操作，Wifi的操作，Socket通信来实现文件的传输。但是这里的Socket用到的不是异步IO，是同步IO。所以会引起阻塞。比如在FileSender中的暂停文件传输pause方法调用之后，会引起FileReceiver中文件传输的阻塞。如果你对异步IO有兴趣，你也可以去实现一下。
对于端对端的核心代码都是在 io.github.mayubao.kuaichuan.core 包下面。
这是我在github上面的项目链接 https://github.com/mayubao/KuaiChuan
web端的文件传输
所谓的Web端的文件传输是指文件发送端作为一个Http服务器，提供文件接收端来下载。这种文件传输方式是文件发送端必须安装应用，而文件接收端只需要有浏览器即可。
效果图
文件发送端
开启Http服务器
文件接收端
文件接收端浏览器访问
在android应用端架设微型Http服务器来实现文件的传输。这里可以用ftp来实现，为什么不用ftp呢？因为没有缩略图，这是重点！
web端的文件传输的核心重点:
- 文件发送端热点的开启（参考端对端的热点操作类 APMgr.java）
- 文件发送端架设Http服务器。
Android端的Http服务器
Android上微型Http服务器(Socket实现)，结合上面的效果图分析。主要解决三种Http url的请求形式就行了，由上面的文件接收端的效果图可以看出来(文件接收端是去访问文件发送端的Http服务器)，大致可以分为三种链接：
- Index主页链接 http://hostname:port
- Image链接 http://hostname:port/image/xxx.xxx
- Download链接 http://hostname:port/download/xxx.xxx
这里写图片描述
下面用Socket来实现在Android上面的微型Http服务器的。
关于Http协议，我简单的描述一下Http协议。对于Http协议，就是"请求-回复(响应)"的这种通信模式。客户端发出请求，服务器根据请求，返回一个回复(响应)给客户端。
Http请求的大致分为四个部分：
- 请求行
- 请求头
- 空行
- 请求实体
Http响应的大致分为四个部分：
- 状态行
- 响应头
- 空行
- 响应实体
Http请求(POST请求)的示例：
POST /image/index.html HTTP/1.1 Host: 127.0.0.1:7878 Connection: keep-alive Content-Length: 247 Cache-Control: no-cache Origin: chrome-extension://fdmmgilgnpjigdojojpjoooidkmcomcm User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36 Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Accept: */* Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6 ------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Content-Disposition: form-data; name="username" mayubao ------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Content-Disposition: form-data; name="username" 123456 ------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw--
1.请求行(请求方式 + uri + http版本)
POST /image/index.html HTTP/1.1
2.请求头
Host: 127.0.0.1:7878 Connection: keep-alive Content-Length: 247 Cache-Control: no-cache Origin: chrome-extension://fdmmgilgnpjigdojojpjoooidkmcomcm User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36 Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Accept: */* Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
3.空行
4.请求实体(对于GET请求一般没有请求实体)
------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Content-Disposition: form-data; name="username" mayubao ------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw Content-Disposition: form-data; name="username" 123456 ------WebKitFormBoundaryLIr5t1rdtuD8Ztuw--
Http响应的示例：
HTTP/1.0 200 OK Cache-Control:public, max-age=86400 Content-Length:235 Content-Type:image/png Date:Wed, 21 Dec 2016 08:20:54 GMT 请求实体
1.状态行(Http版本 + 状态 + 描述)
HTTP/1.0 200 OK
2.响应头
HTTP/1.0 200 OK Cache-Control:public, max-age=86400 Content-Length:235 Content-Type:image/png Date:Wed, 21 Dec 2016 08:20:54 GMT
3.空行
4.响应实体
上面只是简单的叙述了一下Http一般的请求-响应流程，还有对应请求，响应的结构。如果你想进一步了解http协议，请私下自行了解。
回到我们的重点 AndroidMicroServer：
AndroidMicroServer是Http服务器的核心类，还有关联到其他的类，有IndexUriResHandler，ImageUriResHandler， DowloadUriResHandler。是AndroidMicroServer根据不同的Uri格式分配给指定的Handler去处理的。
UML的分析图如下：
AndroidMicroServer分析
下面是AndroidMicroServer的源码：
/**
* The micro server in Android
* Created by mayubao on 2016/12/14.
* Contact me 345269374@qq.com
*/
public class AndroidMicroServer {
private static final String TAG = AndroidMicroServer.class.getSimpleName();
/**
* the server port
*/
private int mPort;
/**
* the server socket
*/
private ServerSocket mServerSocket;
/**
* the thread pool which handle the incoming request
*/
private ExecutorService mThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
/**
* uri router handler
*/
private List<ResUriHandler> mResUriHandlerList = new ArrayList<ResUriHandler>();
/**
* the flag which the micro server enable
*/
private boolean mIsEnable = true;
public AndroidMicroServer(int port){
this.mPort = port;
}
/**
* register the resource uri handler
* @param resUriHandler
*/
public void resgisterResUriHandler(ResUriHandler resUriHandler){
this.mResUriHandlerList.add(resUriHandler);
}
/**
* unresigter all the resource uri hanlders
*/
public void unresgisterResUriHandlerList(){
for(ResUriHandler resUriHandler : mResUriHandlerList){
resUriHandler.destroy();
resUriHandler = null;
}
}
/**
* start the android micro server
*/
public void start(){
mThreadPool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
mServerSocket = new ServerSocket(mPort);
while(mIsEnable){
Socket socket = mServerSocket.accept();
hanlderSocketAsyn(socket);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
/**
* stop the android micro server
*/
public void stop(){
if(mIsEnable){
mIsEnable = false;
}
//release resource
unresgisterResUriHandlerList();
if(mServerSocket != null){
try {
// mServerSocket.accept(); //fuck ! fix the problem， block the main thread
mServerSocket.close();
mServerSocket = null;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* handle the incoming socket
* @param socket
*/
private void hanlderSocketAsyn(final Socket socket) {
mThreadPool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//1. auto create request object by the parameter socket
Request request = createRequest(socket);
//2. loop the mResUriHandlerList, and assign the task to the specify ResUriHandler
for(ResUriHandler resUriHandler : mResUriHandlerList){
if(!resUriHandler.matches(request.getUri())){
continue;
}
resUriHandler.handler(request);
}
}
});
}
/**
* create the requset object by the specify socket
*
* @param socket
* @return
*/
private Request createRequest(Socket socket) {
Request request = new Request();
request.setUnderlySocket(socket);
try {
//Get the reqeust line
SocketAddress socketAddress = socket.getRemoteSocketAddress();
InputStream is = socket.getInputStream();
String requestLine = IOStreamUtils.readLine(is);
SLog.i(TAG, socketAddress + "requestLine------>>>" + requestLine);
String requestType = requestLine.split(" ")[0];
String requestUri = requestLine.split(" ")[1];
// requestUri = URLDecoder.decode(requestUri, "UTF-8");
request.setUri(requestUri);
//Get the header line
String header = "";
while((header = IOStreamUtils.readLine(is)) != null){
SLog.i(TAG, socketAddress + "header------>>>" + requestLine);
String headerKey = header.split(":")[0];
String headerVal = header.split(":")[1];
request.addHeader(headerKey, headerVal);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return request;
}
}
AndroidMicroServer主要有两个方法：
- start (Http服务器的开启)
- stop (Http服务器的关闭，主要用来关闭ServerSocket和反注册UriResHandler)
start方法 是Http服务器的入口
对于start方法：
/**
* start the android micro server
*/
public void start(){
mThreadPool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
mServerSocket = new ServerSocket(mPort);
while(mIsEnable){
Socket socket = mServerSocket.accept();
hanlderSocketAsyn(socket);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
开启一个线程去执行ServerSocket, while循环去接收每一个进来的Socket。 而hanlderSocketAsyn(socket)是异步处理每一个进来的socket。
/**
* handle the incoming socket
* @param socket
*/
private void hanlderSocketAsyn(final Socket socket) {
mThreadPool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//1. auto create request object by the parameter socket
Request request = createRequest(socket);
//2. loop the mResUriHandlerList, and assign the task to the specify ResUriHandler
for(ResUriHandler resUriHandler : mResUriHandlerList){
if(!resUriHandler.matches(request.getUri())){
continue;
}
resUriHandler.handler(request);
}
}
});
}
/**
* create the requset object by the specify socket
*
* @param socket
* @return
*/
private Request createRequest(Socket socket) {
Request request = new Request();
request.setUnderlySocket(socket);
try {
//Get the reqeust line
SocketAddress socketAddress = socket.getRemoteSocketAddress();
InputStream is = socket.getInputStream();
String requestLine = IOStreamUtils.readLine(is);
SLog.i(TAG, socketAddress + "requestLine------>>>" + requestLine);
String requestType = requestLine.split(" ")[0];
String requestUri = requestLine.split(" ")[1];
// //解决URL中文乱码的问题
// requestUri = URLDecoder.decode(requestUri, "UTF-8");
request.setUri(requestUri);
//Get the header line
String header = "";
while((header = IOStreamUtils.readLine(is)) != null){
SLog.i(TAG, socketAddress + "header------>>>" + requestLine);
String headerKey = header.split(":")[0];
String headerVal = header.split(":")[1];
request.addHeader(headerKey, headerVal);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return request;
}
对于每一个进来的Socket：
-
通过createRequest(socket)来创建一个Request对象，对应一个Http Request对象。在createRequest(socket)中如何去从socket中去读取每一行呢？对于每一个Http请求的每一行都是以'\r\n'字节结尾的。只要判断读取字节流的时候判断连续的两个字节是以'\r\n'结尾的就是一行结尾的标识。详情请查看IOStreamUtils.java
-
根据请求行的path,分配给对应的Uri处理对象去处理,而所对应uri如何获取，是从Socket的Inputsream读取Http Request的请求行中读取出来的。对于ResUriHandler，是一个接口。主要根据请求行的uri 分配给对应的ResUriHandler去处理。 ResUriHandler的实现类是对应给出响应的处理类。
注意：可参考上面的UML的类图分析
ResUriHandler有三个实现类分别对应上面分析的三种Uri格式：
- IndexResUriHandler 处理发送文件列表的显示
- ImageResUriHandler 处理文件图片
- DownloadResUriHandler 处理文件下载
总结
AndroidMicroServer是架设在Android平台上面的一个微型HttpServer, 是根据快传项目的具体需求来实现的。巧妙的利用ResUriHandler来处理不同的uri。注意这不是一般通用的HttpServer, 之前有想过在Github上面去找一些Server端的代码来进行开发，发现代码关联太多，而且不容易定制，所以才会萌生自己用ServerSocket来实现符合自己需求的HttpServer。
对于HttpServer的核心代码都是在 io.github.mayubao.kuaichuan.micro_server包下面。
资源均来自第三方，谨慎下载，前往第三方网站下载
