Android平臺簡易即時通訊方案 - 全文

　　1 Android平臺簡介

　　Android是Google公司于2007年11月5日推出的手機操作系統，經過2年多的發展，Android平臺在智能移動領域占有不小的份額，由Google為首的40多家移動通信領域的領軍企業組成開放手機聯盟(OHA)。Google與運營商、設備制造商、開發商和其他第三方結成深層次的合作伙伴關系，希望通過建立標準化、開放式的移動電話軟件平臺，在移動產業內形成一個開放式的生態系統。正因如此，Android正在被越來越多的開發者和使用者所接受。
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??????? 論文簡單介紹Android平臺的特性，主要闡述了基于Android平臺簡易即時通訊(IM)的作用和功能以及實現方法。

　　2 Android平臺特性與即時通訊的研究

　　Android平臺框架共由5部分組成。底層核心是基于Linux 2.6內核開發的獨立操作系統，該層用來提供系統的底層服務，包括安全機制、內存管理、進程管理、網絡堆棧及一系列的驅動模塊。中間是Android執行環境，包括系統運行庫、Dalvik虛擬機、核心庫和一些C/C++庫等支持Android使用的各個組件。應用層框架是開發人員使用這些API框架來開發自己的應用，簡化了應用程序開發的架構設計。應用層程序是用Java語言編寫的運行在虛擬機上的程序。整個Android平臺框架如圖1所示。

　　即時通訊(IM)是一個終端連往一個即時通訊網路的服務。即時通訊與e-mail的不同在于它的交談是即時的。大部分的即時通訊服務提供了在線提醒的特性——顯示聯絡人名單，聯絡人是否在線，能否與聯絡人交談等。近幾年即時通訊發展特別迅速，即時通訊的功能日益豐富，由PC客戶端發展到移動客戶端，逐漸發展成一個綜合化信息平臺，國內市場上知名的即時通訊工具有騰訊QQ，新浪UC，中國移動飛信等，但這些產品都有著很嚴重的安全威脅，如ID被盜、隱私威脅、病毒威脅等。為了減小這些威脅，可以在企業內部開發自己的即時通訊軟件，減少為未知用戶帶來的威脅。

　　3 簡易即時通訊功能及設計

　　3.1 簡易通訊的功能

　　本設計實現了在Android平臺上開發即時手機通訊系統，它能夠使用戶在手機客戶端上登錄服務器，方便、迅捷地收發即時消息。隨著研究的深入，可以在該系統上實現圖片的傳輸和接收，以及其他一些功能，這樣可以使該系統功能更加多樣化。

　　3.2 簡易通訊系統框架介紹

　　通訊系統架構采用C/S模式，即客戶端/服務器的體系結構。客戶端是基于Android平臺進行開發，通過3G 網絡與Internet建立連接，通過服務器實現Android客戶端之間的即時通訊。客戶端負責初始化通信過程，進行即時通訊時，由客戶端負責向服務器端發起連接請求。服務器端采用開源的Openfire 作為服務器，允許多個客戶端同時登錄，并且同時連接到一個服務器上。服務器對每個客戶端進行認證，對認證通過的客戶端創建會話，實現客戶端與客戶端之間的通訊。

　　3.3 客戶端的解決方案

　　系統的客戶端定位于Android平臺的手機，采用SIMPLE 協議作為即時通訊協議，SIMPLE(SIP for InSTant Messaging and Presence Levera—ging Extensions)是SIP(Session Initiation Proto—co1)的擴展，它為SIP協議制定了一整套的架構和擴展方面的規范，用于支持IM。SIMPLE通過SIP來傳遞狀態信息和實現分布的信息表示。根據協議規則，采用Android平臺提供的XML解析包對XML進行解析。根據Activity模塊運行于主線程的特點，采用多線程技術來解決系統通信問題。系統的用戶信息和聊天信息存儲在An—droid平臺自身所帶的SQLite數據庫中?？蛻舳斯δ苣K如圖2所示。

　　3.4 服務器端解決方案

　　系統服務器端采用開源的Openfire來建立即時通信服務器。Openfire采用Java語言進行開發，Java語言具有跨平臺的特點，因此Openfire服務器可以架設于多種操作系統平臺上。Openfire服務器的內核主要由服務器連接管理組件、會話管理組件、數據存儲組件和傳輸器組件等組成。

　　Openfire實現了插件機制，方便擴展，通過安裝與異構網絡通訊的插件，便能與其他的通訊軟件實現通訊。在網絡連接中采用Apache的Mina框架來實現網絡連接，Mina框架使用非阻塞式的高性能I/O底層，采用異步I/O事件和事件驅動機制，使服務器具有很高的效率和性能，從而能夠及時處理大量的客戶端連接事件和VO 隨機事件，單臺服務器可支持上萬個并發用戶。服務器與客戶端的連接示意圖如圖3所示。

　　3.5 通信系統結構

　　隨著移動通信與Internet的飛速發展及其相互融合，3G無線網絡使無線網絡高速接入Inter—net成為現實，從而移動客戶端可以接入到Inter—net的服務。系統客戶終端通過3G無線網絡采用TCP協議連接到服務器，通過SIMPLE即時通訊協議進行及時通訊。

　　在移動網絡中，移動終端接人到3G無線網絡。

　　網關移動交換中心GMSC(Gateway Mobile Swim—hing Center)為用戶提供分組路由、隧道和跟蹤移動終端的位置等功能。UMTS(Universal Mobile Tele—communications System)提供3G網絡內部與外部網絡的路由和封裝，分配TP地址，實現與Intemet網絡的互通。通信系統結構示意圖如圖4所示。

　　3.6 系統工作流程

　　服務器對用戶輸入的用戶名和密碼進行身份驗證，驗證成功后，客戶端從服務器端讀取客戶端的個人信息，并更新好友列表和群組信息，服務器端響應客戶端的各種請求，客戶端可發送接收信息，通訊完畢退出系統登錄狀態。這樣，一個簡易即時通訊系統便實現了。圖5是認證流程示意圖?？蛻舳塑浖褂肑ava和XML語言在eclipse集成開發環境中開發，基于Andriod 1.5模擬器開發的用戶登錄界面如圖6所示。