一对多聊天系统的实现方案

　　引言

　　Android 一词的英文本义是"机器人",它是Google 公司于2007 年11 月宣布的基于Linux 平台的开源手机操作系统，它是一套真正意义上的开放性的移动设备综合平台，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成[1].Android 最大的特点在于其开放性，它宣布开放源代码，手机制造商、手机芯片厂商、移动运营商以及开发者都可以对源码进行学习和修改并进行开发。蓝牙是智能手机的一项重要功能，它也被整合到了Android 平台上，作为Android 的一个移动网络通信模块。Android 系统提供了蓝牙开发的API,供开发者调用。

　　本文实现了基于Android 平台通过蓝牙进行通信的一对多聊天系统。选择蓝牙作为通信手段是由于蓝牙连接简单，避免了网络连接对于网络及信号强度的依赖性。Android手机使用蓝牙模块分别作为客户端和服务器端，实现好友或陌生人间即时的一对多聊天系统。

　　1 Android 应用程序组成

　　一般来说，Android 应用程序主要由下列四部分组成，分别是：

　　Activity(活动对象)、BroadcaST Receiver(广播接收器)、Service(服务)、CONtent Provider(内容提供者)。然而，并不是所有的程序都需要全部部分，可以由上面的一个或几个来组建。使用某些组件构建Android 应用程序时，需要在AndroidManifest.xml 文件里进行声明。

　　Activity

　　在Android 应用程序中，Activity 一般代表手机的一屏，即用户可见的一个界面。Android应用程序的运行过程就是在不同的Activity 之间切换的过程。每个Activity 都有自己的视图和事件对应。大多数应用程序都有多个Activity.

　　Broadcast Receiver

　　Broadcast Receiver 是一个接受广播消息并响应的组件。广播消息可以由系统产生，例如时区发生变化，电池电量发生变化等。同时也可以由其他应用程序产生，对于这两种广播，在Broadcast receiver 里都可以设置相应的过滤规则来进行接收。

　　Service

　　Service 是具有长生命周期并且没有用户界面的代码。通过startService(Intent service)可以来启动一个Service,通过Context.bindService()可以绑定一个Service.当已经连接上了一个服务，就可以使用服务提供的外部接口来和服务通讯了。

　　Content Provider

　　Content Provider 就是一个类，作为应用程序之间唯一的共享数据的途径，它实现了一个标准的方法集合，其他应用程序可以使用这些方法在应用程序之间共享数据。

　　本文系统主要用到了Activity 和Service.

　　2 蓝牙

　　蓝牙这个名称来自于第十世纪的一位丹麦国王 Harald Blatand , Blatand在英文里的意思可以被解释为Bluetooth(蓝牙)。现取其"统一"的含义，用来命名意在统一无线局域网通讯标准的蓝牙技术。它是一种支持设备短距离通信(一般10m 内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与Internet之间的通信，从而使数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段，其数据速率为1Mbps,采用时分双工传输方案实现全双工传输。

　　3 Android 上蓝牙模块

　　Android 平台支持蓝牙协议栈，允许一台设备与另外的蓝牙设备无线交换数据。Android提供了相关的蓝牙API来支持蓝牙方面应用的开发。

　　使用蓝牙进行通信有主要的四个步骤：

　　设置蓝牙、搜索蓝牙设备、连接设备、传输数据。

　　本文用到的主要类有：

　　BluetoothAdapter:表示本地的蓝牙适配器。BluetoothAdapter是所有蓝牙操作的入口点。

　　用它可以搜索其他的蓝牙设备、查询已配对的设备、用已知的MAC地址来实例化一个蓝牙设备(BluetoothDevice)，建立一个BluetoothServerSocket来监听其他设备的连接请求。

　　BluetoothDevice:表示一个蓝牙设备。用它来向服务器端设备发起连接请求(通过Bluetoothsocket)，或者查询设备信息，如名字、地址、配对状态等。

　　BluetoothServerSocket :表示一个开启的Server Socket 来监听连接请求(类似于TCPServerSocket)。为了连接两个蓝牙设备，其中一台设备必须用这个类创建Server Socket.

　　当远端设备向这个设备发出了连接请求，BluetoothServerSocket接收请求后会返回一个已连接的BluetoothSocketBluetoothSocket:表示蓝牙套接字(类似于TCP socket)，它是应用程序与其他蓝牙设备通过输入输出流交换数据的连接点。

　　要在 Android应用程序中使用蓝牙特性，必须声明两个蓝牙权限：

　　

 

　　4 聊天系统设计

　　蓝牙通信，类似于TCP通信，都需要有服务器端和客户端。在本聊天系统中，一部Android手机作为蓝牙服务器端，另外两台Android手机作为蓝牙客户端。客户端分别连到服务器，给服务器发送并接收文本消息;服务器也能够给客户端发送并接收文本消息。

　　前面已经提到，本系统主要用到的Android 系统组件为Activity 和Service.在Android的设计中，每个Activity 都是一个独立的进程，每个Service 也是一个独立的进程，而Activity要与Service 进行通信，就是跨进程的通信，这时就需要使用Binder 机制了[4].Android 对Binder 机制进行了抽象，定义了IBinder 接口。在上层，其具体实现是由AIDL(AndroidInterface Definition Language,即Android 接口描述语言)来完成的。

　　本文在蓝牙通信服务器端和客户端都使用了MVC 模式，采用分层的结构，具体分为表示层、控制层、业务和数据交换层，对应MVC 设计模式中的View、Controller 和Model[5].