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Android 实现无网络传输文件(1)

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

Android 实现无网络传输文件(1)

最近的项目需要实现一个 Android 手机之间无网络传输文件的功能,就发现了 **Wifi P2P(Wifi点对点)**这么一个功能,最后也实现了通过 Wifi 隔空传输文件 的功能,这里我也来整理下代码,分享给大家。

Wifi P2P 是在 Android 4.0 以及更高版本系统中加入的功能,通过 Wifi P2P 可以在不连接网络的情况下,直接与配对的设备进行数据交换。相对于蓝牙,Wifi P2P 的搜索速度和传输速度更快,传输距离更远

项目主页:Android 实现无网络传输文件 ,欢迎 star

实现的效果如下所示:

一般而言,开发步骤分为以下几点:

  1. 在 AndroidManifest 中声明相关权限(网络和文件读写权限)
  2. 获取 WifiP2pManager ,注册相关广播监听Wifi直连的状态变化
  3. 指定某一台设备为服务器(用来接收文件),创建群组并作为群主存在,在指定端口监听客户端的连接请求,等待客户端发起连接请求以及文件传输请求
  4. 客户端(用来发送文件)主动搜索附近的设备,加入到服务器创建的群组,获取服务器的IP地址,向其发起文件传输请求
  5. 校验文件完整性
一、声明权限

Wifi P2P 技术并不会访问网络,但由于会使用到 Java Socket,所以需要申请网络权限。此外,由于是要实现文件互传,所以也需要申请SD卡读写权限。

    
    
    
    
    
    
    
二、注册广播

与 Wifi P2P 相关的广播有以下几个:

  1. WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION( 用于指示 Wifi P2P 是否可用 )
  2. WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION( 对等节点列表发生了变化 )
  3. WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION( Wifi P2P 的连接状态发生了改变 )
  4. WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION( 本设备的设备信息发生了变化 )

当接收到这几个广播时,我们都需要到 WifiP2pManager (对等网络管理器)来进行相应的信息请求,此外还需要用到 Channel 对象作为请求参数

mWifiP2pManager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
mChannel = mWifiP2pManager.initialize(this, getMainLooper(), this);

当收到 WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 广播时,可以判断当前 Wifi P2P是否可用

int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
    mDirectActionListener.wifiP2pEnabled(true);
} else {
    mDirectActionListener.wifiP2pEnabled(false);  
}

当收到 WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播时,意味设备周围的可用设备列表发生了变化,可以通过 requestPeers 方法得到可用的设备列表,之后就可以选择当中的某一个设备进行连接操作

mWifiP2pManager.requestPeers(mChannel, new WifiP2pManager.PeerListListener() {
    @Override
    public void onPeersAvailable(WifiP2pDeviceList peers) {
 mDirectActionListener.onPeersAvailable(peers.getDeviceList());
    }
});

当收到 WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 广播时,意味着 Wifi P2P 的连接状态发生了变化,可能是连接到了某设备,或者是与某设备断开了连接

NetworkInfo networkInfo = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);
if (networkInfo.isConnected()) {
    mWifiP2pManager.requestConnectionInfo(mChannel, new WifiP2pManager.ConnectionInfoListener() {
 @Override
 public void onConnectionInfoAvailable(WifiP2pInfo info) {
     mDirectActionListener.onConnectionInfoAvailable(info);
 }
    });
    Log.e(TAG, "已连接p2p设备");
} else {
    mDirectActionListener.onDisconnection();
    Log.e(TAG, "与p2p设备已断开连接");
}

如果是与某设备连接上了,则可以通过 requestConnectionInfo 方法获取到连接信息

当收到 WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 广播时,则可以获取到本设备变化后的设备信息

(WifiP2pDevice) intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE)

可以看出 Wifi P2P 的接口高度异步化,到现在已经用到了三个系统的回调函数,一个用于 WifiP2pManager 的初始化,两个用于在广播中异步请求数据,为了简化操作,此处统一使用一个自定义的回调函数,方法含义与系统的回调函数一致

public interface DirectActionListener extends WifiP2pManager.ChannelListener {

    void wifiP2pEnabled(boolean enabled);

    void onConnectionInfoAvailable(WifiP2pInfo wifiP2pInfo);

    void onDisconnection();

    void onSelfDeviceAvailable(WifiP2pDevice wifiP2pDevice);

    void onPeersAvailable(Collection wifiP2pDeviceList);

}

所以,整个广播接收器使用到的所有代码是:


public class DirectBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

    private static final String TAG = "DirectBroadcastReceiver";

    private WifiP2pManager mWifiP2pManager;

    private WifiP2pManager.Channel mChannel;

    private DirectActionListener mDirectActionListener;

    public DirectBroadcastReceiver(WifiP2pManager wifiP2pManager, WifiP2pManager.Channel channel, DirectActionListener directActionListener) {
 mWifiP2pManager = wifiP2pManager;
 mChannel = channel;
 mDirectActionListener = directActionListener;
    }

    public static IntentFilter getIntentFilter() {
 IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
 intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);
 intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);
 intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);
 intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
 return intentFilter;
    }

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
 Log.e(TAG, "接收到广播: " + intent.getAction());
 if (!TextUtils.isEmpty(intent.getAction())) {
     switch (intent.getAction()) {
  // 用于指示 Wifi P2P 是否可用
  case WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION: {
      int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
      if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
   mDirectActionListener.wifiP2pEnabled(true);
      } else {
   mDirectActionListener.wifiP2pEnabled(false);
   List wifiP2pDeviceList = new ArrayList<>();
   mDirectActionListener.onPeersAvailable(wifiP2pDeviceList);
      }
      break;
  }
  // 对等节点列表发生了变化
  case WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION: {
      mWifiP2pManager.requestPeers(mChannel, new WifiP2pManager.PeerListListener() {
   @Override
   public void onPeersAvailable(WifiP2pDeviceList peers) {
mDirectActionListener.onPeersAvailable(peers.getDeviceList());
   }
      });
      break;
  }
  // Wifi P2P 的连接状态发生了改变
  case WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION: {
      NetworkInfo networkInfo = intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);
      if (networkInfo.isConnected()) {
   mWifiP2pManager.requestConnectionInfo(mChannel, new WifiP2pManager.ConnectionInfoListener() {
@Override
public void onConnectionInfoAvailable(WifiP2pInfo info) {
    mDirectActionListener.onConnectionInfoAvailable(info);
}
   });
   Log.e(TAG, "已连接p2p设备");
      } else {
   mDirectActionListener.onDisconnection();
   Log.e(TAG, "与p2p设备已断开连接");
      }
      break;
  }
  //本设备的设备信息发生了变化
  case WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION: {
      mDirectActionListener.onSelfDeviceAvailable((WifiP2pDevice) intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE));
      break;
  }
     }
 }
    }

}
三、服务器端创建群组

假设当设备A搜索到了设备B,并与设备B连接到了一起,此时系统会自动创建一个群组(Group)并随机指定一台设备为群主(GroupOwner)。此时,对于两台设备来说,群主的IP地址是可知的(系统回调函数中有提供),但客户端的IP地址需要再来通过其他方法来主动获取。例如,可以在设备连接成功后,客户端主动发起对服务器端的Socket连接请求,服务器端在指定端口监听客户端的连接请求,当连接成功后,服务器端就可以获取到客户端的IP地址了
此处为了简化操作,直接指定某台设备作为服务器端(群主),即直接指定某台设备用来接收文件

因此,服务器端要主动创建群组,并等待客户端的连接

wifiP2pManager.createGroup(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
    @Override
    public void onSuccess() {
 Log.e(TAG, "createGroup onSuccess");
 dismissLoadingDialog();
 showToast("onSuccess");
    }

     @Override
     public void onFailure(int reason) {
 Log.e(TAG, "createGroup onFailure: " + reason);
 dismissLoadingDialog();
 showToast("onFailure");
    }
});

此处,使用 IntentService 在后台监听客户端的 Socket 连接请求,并通过输入输出流来传输文件。此处的代码比较简单,就只是在指定端口一直堵塞监听客户端的连接请求,获取待传输的文件信息模型 FileTransfer ,之后就进行实际的数据传输

   @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
 clean();
 File file = null;
 try {
     serverSocket = new ServerSocket();
     serverSocket.setReuseAddress(true);
     serverSocket.bind(new InetSocketAddress(PORT));
     Socket client = serverSocket.accept();
     Log.e(TAG, "客户端IP地址 : " + client.getInetAddress().getHostAddress());
     inputStream = client.getInputStream();
     objectInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);
     FileTransfer fileTransfer = (FileTransfer) objectInputStream.readObject();
     Log.e(TAG, "待接收的文件: " + fileTransfer);
     String name = new File(fileTransfer.getFilePath()).getName();
     //将文件存储至指定位置
     file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/" + name);
     fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
     byte buf[] = new byte[512];
     int len;
     long total = 0;
     int progress;
     while ((len = inputStream.read(buf)) != -1) {
  fileOutputStream.write(buf, 0, len);
  total += len;
  progress = (int) ((total * 100) / fileTransfer.getFileLength());
  Log.e(TAG, "文件接收进度: " + progress);
  if (progressChangListener != null) {
      progressChangListener.onProgressChanged(fileTransfer, progress);
  }
     }
     serverSocket.close();
     inputStream.close();
     objectInputStream.close();
     fileOutputStream.close();
     serverSocket = null;
     inputStream = null;
     objectInputStream = null;
     fileOutputStream = null;
     Log.e(TAG, "文件接收成功,文件的MD5码是:" + Md5Util.getMd5(file));
 } catch (Exception e) {
     Log.e(TAG, "文件接收 Exception: " + e.getMessage());
 } finally {
     clean();
     if (progressChangListener != null) {
  progressChangListener.onTransferFinished(file);
     }
     //再次启动服务,等待客户端下次连接
     startService(new Intent(this, WifiServerService.class));
 }
    }

因为客户端可能会多次发起连接请求,所以当此处文件传输完成后(不管成功或失败),都需要重新 startService ,让服务再次堵塞等待客户端的连接请求

FileTransfer 包含三个字段,MD5码值用于校验文件的完整性,fileLength 是为了用于计算文件的传输进度

public class FileTransfer implements Serializable {

    //文件路径
    private String filePath;

    //文件大小
    private long fileLength;

    //MD5码
    private String md5;

    ···
    
}

为了将文件传输进度发布到外部界面,所以除了需要启动Service外,界面还需要绑定Service,此处就需要用到一个更新文件传输状态的接口

    public interface OnProgressChangListener {

 //当传输进度发生变化时
 void onProgressChanged(FileTransfer fileTransfer, int progress);

 //当传输结束时
 void onTransferFinished(File file);

    }

因此,需要将 progressChangListener 作为参数传给 WifiServerService ,并在进度变化时更新进度对话框

 private WifiServerService.onProgressChangListener progressChangListener = new WifiServerService.OnProgressChangListener() {
 @Override
 public void onProgressChanged(final FileTransfer fileTransfer, final int progress) {
     runOnUiThread(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
      progressDialog.setMessage("文件名: " + new File(fileTransfer.getFilePath()).getName());
      progressDialog.setProgress(progress);
      progressDialog.show();
  }
     });
 }

 @Override
 public void onTransferFinished(final File file) {
     runOnUiThread(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
      progressDialog.cancel();
      if (file != null && file.exists()) {
   openFile(file.getPath());
      }
  }
     });
 }
    };
四、客户端加入群组并发起文件传输请求

文件发送界面 SendFileActivity 需要实现 DirectActionListener 接口
首先,需要先注册P2P广播,以便获取周边设备信息以及连接状态

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_send_file);
 initView();
 mWifiP2pManager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
 mChannel = mWifiP2pManager.initialize(this, getMainLooper(), this);
 broadcastReceiver = new DirectBroadcastReceiver(mWifiP2pManager, mChannel, this);
 registerReceiver(broadcastReceiver, DirectBroadcastReceiver.getIntentFilter());
    }

通过 discoverPeers 方法搜索周边设备,回调函数用于通知方法是否调用成功

mWifiP2pManager.discoverPeers(mChannel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
    @Override
    public void onSuccess() {
 showToast("Success");
    }

    @Override
    public void onFailure(int reasonCode) {
 showToast("Failure");
 loadingDialog.cancel();
     }
});

当搜索结束后,系统就会触发 WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 广播,此时就可以调用 requestPeers 方法获取设备列表信息,此处用 RecyclerView 展示列表,在 onPeersAvailable 方法刷新列表

mWifiP2pManager.requestPeers(mChannel, new WifiP2pManager.PeerListListener() {
    @Override
    public void onPeersAvailable(WifiP2pDeviceList peers) {
 mDirectActionListener.onPeersAvailable(peers.getDeviceList());
    }
});
    @Override
    public void onPeersAvailable(Collection wifiP2pDeviceList) {
 Log.e(TAG, "onPeersAvailable :" + wifiP2pDeviceList.size());
 this.wifiP2pDeviceList.clear();
 this.wifiP2pDeviceList.addAll(wifiP2pDeviceList);
 deviceAdapter.notifyDataSetChanged();
 loadingDialog.cancel();
    }

之后,通过点击事件选中群主(服务器端)设备,通过 connect 方法请求与之进行连接

private void connect() {
    WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
    if (config.deviceAddress != null && mWifiP2pDevice != null) {
 config.deviceAddress = mWifiP2pDevice.deviceAddress;
 config.wps.setup = WpsInfo.PBC;
 showLoadingDialog("正在连接 " + mWifiP2pDevice.deviceName);
 mWifiP2pManager.connect(mChannel, config, new WifiP2pManager.ActionListener() {
     @Override
     public void onSuccess() {
  Log.e(TAG, "connect onSuccess");
     }

     @Override
     public void onFailure(int reason) {
  showToast("连接失败 " + reason);
  dismissLoadingDialog();
     }
 });
    }
}

此处依然无法通过函数函数来判断连接结果,需要依靠系统发出的 WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 方法来获取到连接结果,在此处可以通过 requestConnectionInfo 获取到组连接信息,信息最后通过 onConnectionInfoAvailable 方法传递出来,在此可以判断当前设备是否为群主,获取群组IP地址

  @Override
public void onConnectionInfoAvailable(WifiP2pInfo wifiP2pInfo) {
    dismissLoadingDialog();
    wifiP2pDeviceList.clear();
    deviceAdapter.notifyDataSetChanged();
    btn_disconnect.setEnabled(true);
    btn_chooseFile.setEnabled(true);
    Log.e(TAG, "onConnectionInfoAvailable");
    Log.e(TAG, "onConnectionInfoAvailable groupFormed: " + wifiP2pInfo.groupFormed);
    Log.e(TAG, "onConnectionInfoAvailable isGroupOwner: " + wifiP2pInfo.isGroupOwner);
    Log.e(TAG, "onConnectionInfoAvailable getHostAddress: " + wifiP2pInfo.groupOwnerAddress.getHostAddress());
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    if (mWifiP2pDevice != null) {
 stringBuilder.append("连接的设备名:");
 stringBuilder.append(mWifiP2pDevice.deviceName);
 stringBuilder.append("n");
 stringBuilder.append("连接的设备的地址:");
 stringBuilder.append(mWifiP2pDevice.deviceAddress);
    }
    stringBuilder.append("n");
    stringBuilder.append("是否群主:");
    stringBuilder.append(wifiP2pInfo.isGroupOwner ? "是群主" : "非群主");
    stringBuilder.append("n");
    stringBuilder.append("群主IP地址:");
    stringBuilder.append(wifiP2pInfo.groupOwnerAddress.getHostAddress());
    tv_status.setText(stringBuilder);
    if (wifiP2pInfo.groupFormed && !wifiP2pInfo.isGroupOwner) {
 this.wifiP2pInfo = wifiP2pInfo;
    }
}

至此服务器端和客户端已经通过 Wifi P2P 连接在了一起,客户端也获取到了服务器端的IP地址,在选取好待发送的文件后就可以主动发起对服务器端的连接请求了
发起选取文件的方法

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_GET_CONTENT);
intent.setType("*
public class WifiClientTask extends AsyncTask {

    private ProgressDialog progressDialog;

    private FileTransfer fileTransfer;

    private static final int PORT = 4786;

    private static final String TAG = "WifiClientTask";

    public WifiClientTask(Context context, FileTransfer fileTransfer) {
 this.fileTransfer = fileTransfer;
 progressDialog = new ProgressDialog(context);
 progressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_HORIZONTAL);
 progressDialog.setCancelable(false);
 progressDialog.setCanceledOnTouchOutside(false);
 progressDialog.setTitle("正在发送文件");
 progressDialog.setMax(100);
    }

    @Override
    protected void onPreExecute() {
 progressDialog.show();
    }

    @Override
    protected Boolean doInBackground(String... strings) {
 fileTransfer.setMd5(Md5Util.getMd5(new File(fileTransfer.getFilePath())));
 Log.e(TAG, "文件的MD5码值是:" + fileTransfer.getMd5());
 Socket socket = null;
 OutputStream outputStream = null;
 ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
 InputStream inputStream = null;
 try {
     socket = new Socket();
     socket.bind(null);
     socket.connect((new InetSocketAddress(strings[0], PORT)), 10000);
     outputStream = socket.getOutputStream();
     objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);
     objectOutputStream.writeObject(fileTransfer);
     inputStream = new FileInputStream(new File(fileTransfer.getFilePath()));
     long fileSize = fileTransfer.getFileLength();
     long total = 0;
     byte buf[] = new byte[512];
     int len;
     while ((len = inputStream.read(buf)) != -1) {
  outputStream.write(buf, 0, len);
  total += len;
  int progress = (int) ((total * 100) / fileSize);
  publishProgress(progress);
  Log.e(TAG, "文件发送进度:" + progress);
     }
     outputStream.close();
     objectOutputStream.close();
     inputStream.close();
     socket.close();
     outputStream = null;
     objectOutputStream = null;
     inputStream = null;
     socket = null;
     Log.e(TAG, "文件发送成功");
     return true;
 } catch (Exception e) {
     Log.e(TAG, "文件发送异常 Exception: " + e.getMessage());
 } finally {
     if (outputStream != null) {
  try {
      outputStream.close();
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }
     }
     if (objectOutputStream != null) {
  try {
      objectOutputStream.close();
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }
     }
     if (inputStream != null) {
  try {
      inputStream.close();
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }
     }
     if (socket != null) {
  try {
      socket.close();
  } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
  }
     }
 }
 return false;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {
 progressDialog.setProgress(values[0]);
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {
 progressDialog.cancel();
 Log.e(TAG, "onPostExecute: " + aBoolean);
    }

}
五、校验文件完整性

传输文件的完整性主要是通过计算文件的MD5码值来保证了,在发送文件前,即在 WifiClientTask 的 doInBackground 方法中进行计算,将MD5码值赋给 FileTransfer 模型,通过如下方法计算得到


public class Md5Util {

    public static String getMd5(File file) {
 InputStream inputStream = null;
 byte[] buffer = new byte[2048];
 int numRead;
 MessageDigest md5;
 try {
     inputStream = new FileInputStream(file);
     md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
     while ((numRead = inputStream.read(buffer)) > 0) {
  md5.update(buffer, 0, numRead);
     }
     inputStream.close();
     inputStream = null;
     return md5ToString(md5.digest());
 } catch (Exception e) {
     return null;
 } finally {
     if (inputStream != null) {
  try {
      inputStream.close();
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }
     }
 }
    }

    private static String md5ToString(byte[] md5Bytes) {
 StringBuilder hexValue = new StringBuilder();
 for (byte b : md5Bytes) {
     int val = ((int) b) & 0xff;
     if (val < 16) {
  hexValue.append("0");
     }
     hexValue.append(Integer.toHexString(val));
 }
 return hexValue.toString();
    }

}

因为客户端会将 FileTransfer 传给服务器端,所以服务器端在文件传输结束后,可以重新计算文件的 MD5码值,进行对比以判断文件是否完整

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