Bài giảng Lập trình di động - Bài 12: Networking với Android - Trương Xuân Nam

Nội dung text: Bài giảng Lập trình di động - Bài 12: Networking với Android - Trương Xuân Nam

1. LẬP TRÌNH DI ĐỘNG Bài 12: networking với android
2. Nhắc lại bài trước . Sensor là cảm biến giúp thiết bị android ghi nhận được các thông số về môi trường bên ngoài . Hệ thống các sensor làm cho app trở nên thông minh hơn nếu biết khai thác và phản hồi phù hợp tình huống . Nguyên tắc làm việc chung . Chú ý tiết kiệm năng lượng, tắt sensor khi không dùng . Chú ý xử lý số liệu và độ chính xác của từng loại sensor . Mỗi loại sensor có cách làm việc khác nhau cần tìm hiểu chi tiết và có phương pháp xử lý số liệu phù hợp . Cần làm trên thiết bị thật và tinh chỉnh dần dần sai số . Nên kết hợp nhiều loại sensor nếu có thể TRƯƠNG XUÂN NAM 2
3. Nội dung 1. Giới thiệu chung về networking 2. Giao thức kiểu TCP . Nguyên tắc hoạt động . Lập trình . Quá trình giao tiếp 3. Giao thức kiểu UDP . Nguyên tắc hoạt động . Gửi gói tin . Nhận gói tin 4. HttpClient và web services TRƯƠNG XUÂN NAM 3
4. Phần 1 Giới thiệu chung về networking TRƯƠNG XUÂN NAM 4
5. Giới thiệu chung về networking . Android làm việc với mạng dựa trên chuẩn IP . Ở mức độ thiết bị, Android OS hỗ trợ nhiều cách kết nối và truyền dữ liệu . HttpClient để giao tiếp với server qua giao thức HTTP . Socket và ServerSocket để thực hiện truyền dữ liệu theo kiểu TCP . DatagramSocket để thực hiện truyền dữ liệu kiểu UPD . BluetoothSocket và BluetoothServerSocket để giao tiếp qua Bluetooth (TCP) . Dùng NfcManager để thực hiện giao tiếp NFC TRƯƠNG XUÂN NAM 5
6. Nguyên tắc dùng network cho app . Không làm việc với network trên UI thread . Mã chịu lỗi: lỗi có thể xảy ra bất kì lúc nào . Mạng bị ngắt, chập chờn . Gói tin bị mất trên đường truyền . I/O stream bị block . Luôn nghĩ tới tiết kiệm năng lượng: ứng dụng càng dùng network nhiều càng hao pin (mức tiêu thụ pin của network chỉ sau màn hình) . Hỗ trợ nhiều giao thức: có nhiều kiểu kết nối, mỗi kiểu kết nối có những ưu/nhược điểm riêng TRƯƠNG XUÂN NAM 6
7. Phần 2 Giao thức kiểu TCP TRƯƠNG XUÂN NAM 7
8. TCP – nguyên tắc hoạt động . TCP là họ các giao thức IP làm việc theo nguyên lý “nghe và gọi” . Server (máy chủ): luôn ở trạng thái chờ phục vụ . Client (máy khách): chủ động yêu cầu kết nối và gửi yêu cầu phục vụ cho máy server . Khi có kết nối giữa client và server: • Hai bên giữ đường truyền và trao đổi dữ liệu liên tục • Dữ liệu gửi đi được đảm bảo chất lượng truyền . Một server phục vụ cùng lúc nhiều client . Một kết nối chiếm một port (cổng) trên cả server và client, một IP có 65536 port (một số port dùng riêng) TRƯƠNG XUÂN NAM 8
9. TCP – lập trình . ServerSocket: class phía server . Tạo server: new ServerSocket(SERVERPORT); . Nhận kết nối: serverSocket.accept(); . Gửi và Nhận dữ liệu thông qua I/O stream . Socket: class phía client . Kết nối tới server: new Socket(server_ip, port); . Gửi và Nhận dữ liệu thông qua I/O stream . Giao thức: ngôn ngữ để nói chuyện với nhau . Tùy vào loại dịch vụ: HTTP, FTP, SMTP, TELNET, IRC, . Tự tạo giao thức dựa trên nhu cầu thực tế TRƯƠNG XUÂN NAM 9
10. TCP – quá trình giao tiếp SERVER CLIENT Mở cổng dịch vụ - - Yêu cầu kết nối tới server Chấp nhận kết nối Chấp nhận kết nối Tạo thread riêng - Bắt đầu trao đổi dữ liệu Bắt đầu trao đổi dữ liệu Kết thúc trao đổi dữ liệu Kết thúc trao đổi dữ liệu Đóng kết nối Đóng kết nối TRƯƠNG XUÂN NAM 10
11. TCP – ví dụ về remote control . Mục tiêu: xây dựng ứng dụng cho phép dùng thiết bị cầm tay điều khiển máy tính . Triển khai: . Đơn giản hóa vấn đề: điều khiển một số thao tác cơ bản trong PowerPoint như lật trang, phóng to, trở về màn hình soạn thảo, . Phía server (PC): một ứng dụng nhỏ viết bằng Java . Phía client (mobile): ứng dụng gửi các lệnh . Sử dụng command pattern: đây là nguyên mẫu phù hợp với việc xây dựng server tổng quát, có thể mở rộng bởi các plug-ins phù hợp TRƯƠNG XUÂN NAM 11
12. TCP – ví dụ về remote control . Phía PC: . Tạo một ServerSocket qua cổng 5555 (số này tùy chọn) . Nhận lệnh gửi từ xa ở dạng chuỗi (next, back, end, home, F5, ECS, ) . Ứng với mỗi chuỗi lệnh, tạo ra các sự kiện bàn phím tương ứng thông qua class java.awt.Robot . Phía android device: . Kết nối tới server qua cổng 5555 . Mỗi khi có sự kiện bấm phím, thì gửi chuỗi tương ứng cho PC TRƯƠNG XUÂN NAM 12
13. Phần 3 Giao thức kiểu UDP TRƯƠNG XUÂN NAM 13
14. Giao thức kiểu UDP . UDP là họ các giao thức IP làm việc theo nguyên lý “gửi và quên” . Không có khái niệm server/client . Máy gửi: • Chuẩn bị dữ liệu, đóng gói vào DatagramPacket • Mở cổng gửi thông qua DatagramSocket . Máy nhận: • Mở cổng và nhận dữ liệu . Dữ liệu có thể bị mất trên đường truyền . Gói dữ liệu có thể rất lớn, phù hợp với các ứng dụng media, realtime hoặc game TRƯƠNG XUÂN NAM 14
15. UPD – ví dụ gửi gói tin public class MainActivity extends Activity { EditText ip, port, message; protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ip = (EditText) findViewById(R.id.editText1); port = (EditText) findViewById(R.id.editText2); message = (EditText) findViewById(R.id.editText3); } public void btnSend(View v) { Client c = new Client(ip.getText().toString(), port.getText().toString(), message.getText().toString()); c.start(); } } TRƯƠNG XUÂN NAM 15
16. UPD – ví dụ gửi gói tin class Client extends Thread { String ip, port, text; public Client(String i, String p, String t) { ip = i; port = p; text = t; } public void run() { byte[] data = text.getBytes(); DatagramSocket s = new DatagramSocket(); DatagramPacket p = new DatagramPacket(data, data.length, InetAddress.getByName(ip), Integer.parseInt(port)); s.send(p); s.close(); } } TRƯƠNG XUÂN NAM 16
17. UDP – ví dụ nhận gói tin public class MainActivity extends Activity { protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ReadData s = new ReadData((TextView) findViewById(R.id.tv1)); new Thread(s).start(); } class ReadData implements Runnable { Handler x = new Handler(); TextView tv; String text; public ReadData(TextView abc) { tv = abc; } TRƯƠNG XUÂN NAM 17
18. UDP – ví dụ nhận gói tin public void run() { byte[] msg = new byte[1000]; DatagramSocket s = new DatagramSocket(12345); DatagramPacket p = new DatagramPacket(msg, msg.length); for (int i = 0; i < 10; i++) { s.receive(p); text = new String(msg, 0, p.getLength()); x.post(new Runnable() { public void run() { tv.append(text + "\n"); } }); } s.close(); } } } TRƯƠNG XUÂN NAM 18
19. Phần 4 HttpClient và web services TRƯƠNG XUÂN NAM 19
20. HttpClient String url = " "; HttpClient client = new DefaultHttpClient(); HttpGet request = new HttpGet(url); HttpResponse response = client.execute(request); System.out.println("Response Code : " + response.getStatusLine().getStatusCode()); BufferedReader rd = new BufferedReader(new InputStreamReader(response.getEntity().getContent())); StringBuffer result = new StringBuffer(); String line = ""; while ((line = rd.readLine()) != null) result.append(line); TRƯƠNG XUÂN NAM 20
21. HttpClient . Giao thức HTTP: là một loại TCP . . Chuẩn trao đổi dữ liệu HTML giữa client và server . Dữ liệu trao đổi ở dạng HTML . Ngôn ngữ trao đổi ở dạng HTTP . Ưu điểm: . Sử dụng rộng rãi . Ít bị chặn bởi proxy . Nhược điểm: . Tốc độ chậm . Dễ bị dò (do thám) TRƯƠNG XUÂN NAM 21
22. Web services . Class quan trọng (cùng với HttpPos/HttpGet) giúp client giao tiếp với HTTP server . Không có những class này ta vẫn làm việc được với web server bằng cách trực tiếp gửi gói tin TCP và phân tích kết quả nhận được . Dùng giao thức HTTP để hiện thực hóa web service . Web services = các dịch vụ trên server có thể triệu gọi (yêu cầu) bằng cách gửi lệnh theo chuẩn HTML (và nhận kết quả cũng vậy) . Client mã hóa lời gọi thành dạng http request . Server xử lý và trả về kết quả dạng HTML . Client đọc kết quả trả về và tiếp tục tương tác với server TRƯƠNG XUÂN NAM 22
23. Web services . Ví dụ về remote service: dịch chuỗi ở ngôn ngữ A sang ngôn ngữ B . Thiết kế giao thức: . Request: chuỗi cần dịch + A + B . Response: kết quả + thông tin thêm . Chọn giao thức phù hợp: tùy vào yêu cầu của khách hàng và sở trường của nhóm dev . Tự thiết kế giao thức riêng: giống như thiết kế giao thức HTTP (thường là đơn giản hơn) . Sử dụng các giao thức thuộc loại universal (có tính tổng quát hóa cao, chẳng hạn như HTTP) TRƯƠNG XUÂN NAM 23
24. Web services . Tự thiết kế giao thức . Ưu điểm: tối ưu nhất về kiến trúc, tốc độ, băng thông, cách thức giao tiếp và chi phí vận hành . Nhược điểm: phải tự xử lý mọi thứ (sửa lỗi, đồng bộ, cân bằng tải, tương thích mã với các loại server, ) . Sử dụng các giao thức phổ quát . Ưu điểm: được hỗ trợ bởi các hệ thống đã có, chi phí tối thiểu về code và maintains, thời gian phát triển nhanh . Nhược điểm: chậm hơn, tốn băng thông hơn, chi phí vận hành cao hơn TRƯƠNG XUÂN NAM 24
25. JSON vs XML . Dữ liệu trao đổi giữa client và server để ở dạng nào? . XML là lựa chọn hiển nhiên do sự hỗ trợ của ngôn ngữ . JSON gần đây được ưa thích hơn do được hỗ trợ tốt từ server và tính đơn giản của định dạng . www.json.org cung cấp sẵn các cách xử lý JSON bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau . Khai thác remote service: . Biết về dịch vụ: làm việc với nhà cung cấp (microsoft, google, facebook, dropbox, đều có remote services) . Biết cách thức giao tiếp với server: dựa trên tài liệu do nhà cung cấp phát hành TRƯƠNG XUÂN NAM 25
26. JSON vs XML {"menu": { "id": "file", "value": "File", "popup": { "menuitem": [ {"value": "New", "onclick": "CreateNewDoc()"}, {"value": "Open", "onclick": "OpenDoc()"}, ] } }} TRƯƠNG XUÂN NAM 26