Android平臺簡易即時通訊方案

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(tǒng)，經(jīng)過2年多的發(fā)展，Android平臺在智能移動領(lǐng)域占有不小的份額，由Google為首的40多家移動通信領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)組成開放手機聯(lián)盟(OHA)。Google與運營商、設(shè)備制造商、開發(fā)商和其他第三方結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望通過建立標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的移動電話軟件平臺，在移動產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個開放式的生態(tài)系統(tǒng)。正因如此，Android正在被越來越多的開發(fā)者和使用者所接受。

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(xiàn)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(nèi)核開發(fā)的獨立操作系統(tǒng)，該層用來提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，包括安全機制、內(nèi)存管理、進程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧及一系列的驅(qū)動模塊。中間是Android執(zhí)行環(huán)境，包括系統(tǒng)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(yīng)用層框架是開發(fā)人員使用這些API框架來開發(fā)自己的應(yīng)用，簡化了應(yīng)用程序開發(fā)的架構(gòu)設(shè)計。應(yīng)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(wǎng)路的服務(wù)。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(wù)提供了在線提醒的特性——顯示聯(lián)絡(luò)人名單，聯(lián)絡(luò)人是否在線，能否與聯(lián)絡(luò)人交談等。近幾年即時通訊發(fā)展特別迅速，即時通訊的功能日益豐富，由PC客戶端發(fā)展到移動客戶端，逐漸發(fā)展成一個綜合化信息平臺，國內(nèi)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(chǎn)品都有著很嚴(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)部開發(fā)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(shè)計

3.1 簡易通訊的功能

本設(shè)計實現(xiàn)了在Android平臺上開發(fā)即時手機通訊系統(tǒng)，它能夠使用戶在手機客戶端上登錄服務(wù)器，方便、迅捷地收發(fā)即時消息。隨著研究的深入，可以在該系統(tǒng)上實現(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，即客戶端/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)。客戶端是基于Android平臺進行開發(fā)，通過3G 網(wǎng)絡(luò)與Internet建立連接，通過服務(wù)器實現(xiàn)Android客戶端之間的即時通訊?？蛻舳素?fù)責(zé)初始化通信過程，進行即時通訊時，由客戶端負(fù)責(zé)向服務(wù)器端發(fā)起連接請求。服務(wù)器端采用開源的Openfire 作為服務(wù)器，允許多個客戶端同時登錄，并且同時連接到一個服務(wù)器上。服務(wù)器對每個客戶端進行認(rèn)證，對認(rèn)證通過的客戶端創(chuàng)建會話，實現(xiàn)客戶端與客戶端之間的通訊。

3.3 客戶端的解決方案

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

3.4 服務(wù)器端解決方案

系統(tǒng)服務(wù)器端采用開源的Openfire來建立即時通信服務(wù)器。Openfire采用Java語言進行開發(fā)，Java語言具有跨平臺的特點，因此Openfire服務(wù)器可以架設(shè)于多種操作系統(tǒng)平臺上。Openfire服務(wù)器的內(nèi)核主要由服務(wù)器連接管理組件、會話管理組件、數(shù)據(jù)存儲組件和傳輸器組件等組成。

Openfire實現(xiàn)了插件機制，方便擴展，通過安裝與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通訊的插件，便能與其他的通訊軟件實現(xiàn)通訊。在網(wǎng)絡(luò)連接中采用Apache的Mina框架來實現(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)動機制，使服務(wù)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(wù)器可支持上萬個并發(fā)用戶。服務(wù)器與客戶端的連接示意圖如圖3所示。

3.5 通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著移動通信與Internet的飛速發(fā)展及其相互融合，3G無線網(wǎng)絡(luò)使無線網(wǎng)絡(luò)高速接入Inter—net成為現(xiàn)實，從而移動客戶端可以接入到Inter—net的服務(wù)。系統(tǒng)客戶終端通過3G無線網(wǎng)絡(luò)采用TCP協(xié)議連接到服務(wù)器，通過SIMPLE即時通訊協(xié)議進行及時通訊。

在移動網(wǎng)絡(luò)中，移動終端接人到3G無線網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)關(guān)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(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。