Android Socket 發送廣播包的那些坑

Socket廣播包經常被用于局域網內的兩臺設備之間互相發現和消息傳遞，在Android應用開發過程中，也經常會遇到這樣的需求，例如：兩臺Android設備之間、Android與手環等智能硬件之間、Android與Windows電腦之間等等。

本文主要介紹在Android中使用Socket開發廣播包程序時需要注意的編程事項，以及解決方法。

首先給出一段Android發送廣播包的示例代碼：

DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8000);
socket.setBroadcast(true);
InetAddress addr = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
byte[] buffer = "Hello World".getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,buffer.length);
packet.setAddress(addr);
packet.setPort(8086);
socket.send(packet);

下面分析其中需要注意的地方：

1. 不要在主線程中發送廣播包

當然，這個做Android開發的人應該都知道，不能在UI線程中執行任何網絡訪問相關的操作，由于廣播包的發送也屬于網絡操作，因此必須放到單獨的線程中執行。

2. 廣播地址不建議使用“255.255.255.255”

上述代碼中，廣播包的目標地址設置為了“255.255.255.255”，其實，這并不是一種推薦的做法。

“255.255.255.255” 是一種受限的廣播地址，常用于在計算機不知道自己IP地址的時候發送，比如設備啟動時向DHCP服務器索要地址等等，一般情況下，路由器不會轉發目標為受限廣播地址的廣播包。

而且，有些路由器/Wi-Fi熱點不支持該廣播地址（例如：用Android手機做Wi-Fi熱點的時候），因此在程序中會出現“ENETUNREACH (Network is unreachable)”的異常，因此，為了保證程序成功發送廣播包，建議使用直接廣播地址，例如：當前IP地址是 192.168.1.100，子網掩碼是 255.255.255.0 的情況下，廣播地址為：192.168.1.255，（具體的推算方法這里就不展開了，可以參考計算機網絡相關書籍）。

那么，如何得到本網段的直接廣播地址呢，下面是stackoverflow上面有位大牛分享的代碼：

public static InetAddress getBroadcastAddress(Context context) throws UnknownHostException {
    WifiManager wifi = (WifiManager)context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
    DhcpInfo dhcp = wifi.getDhcpInfo();
    if(dhcp==null) {
        return InetAddress.getByName("255.255.255.255");
    }
    int broadcast = (dhcp.ipAddress & dhcp.netmask) | ~dhcp.netmask;
    byte[] quads = new byte[4];
    for (int k = 0; k < 4; k++)
        quads[k] = (byte) ((broadcast >> k * 8) & 0xFF);
    return InetAddress.getByAddress(quads);
}

直接使用該函數即可得到正確的“廣播地址”，通過setAddress函數設置到DatagramPacket對象中即可。

3. Android設置為Wi-Fi熱點時的廣播地址

這是個比較大的坑，當Android設備被設置為Wi-Fi熱點的時候，上面的函數得到的地址是"0.0.0.0"，因此，我們需要探究當Android設備被設置為Wi-Fi熱點的時候，它的IP地址究竟是多少？

有人研究了Android底層源碼發現，當Android設備被設置為Wi-Fi熱點的時候，其IP地址是hardcode寫死在源碼中的，地址是：“192.168.43.1”，對應的廣播地址是："192.168.43.255"

為此，我們需要寫個函數來判斷一下當前Android手機是否處于Wi-Fi熱點模式下，如果是，則應該使用上面給出的這個廣播地址，這里給出代碼示例：

protected static Boolean isWifiApEnabled(Context context) {
    try {
        WifiManager manager = (WifiManager)context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);  
        Method method = manager.getClass().getMethod("isWifiApEnabled");
        return (Boolean)method.invoke(manager);
    }
    catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    catch (IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e)  {
        e.printStackTrace();
}
    return false;
}

Android SDK并沒有開放判斷是否處于熱點模式的API，因此，我們需要通過反射的方式來得到，另外，注意添加權限： 

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />

4. 小結

本文涉及到的代碼被封裝到了一個Broadcaster.java的文件中，可以在博文最后的附件中下載，也可以從下面的地址下載：

https://github.com/Jhuster/Android/blob/master/Socket/Broadcaster.java

關于Android Socket發送廣播包的那些坑就總結到這里了，有任何疑問或者建議歡迎留言或者來信lujun.hust@gmail.com交流，或者關注我的新浪微博 @盧_俊 獲取最新的文章和資訊。