一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法
2023-08-11 10:11:16
專利名稱：一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法
技術領域：
本發明涉及移動即時通信領域，特別是一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，該方法是手機使用Socket直連，通過客戶端和伺服器的配合實現即時通信，也就是伺服器直接收發語音、文字、圖片、視頻、附件等多種形式即時信息的一種解決方案。
Socket直連方式應用在移動即時通信領域，主要是指客戶端和伺服器建立點對點的連接，信息採用推送的方式，由伺服器經由移動數據網絡傳遞到客戶端。Socket可以翻譯成中文使用標準Unix文件描述符(filedescriptor)和其它程序通訊的方式。通常socket也稱作″套接字″，用於描述IP位址和埠，是一個通信鏈的句柄。應用程式通常通過″套接字″向網絡發出請求或者應答網絡請求。
文中所述手機為系統支持TCP/IP網絡協議，並提供SOCKET網絡API接口的手機。
背景技術：
現在一般的移動即時通信，客戶端和伺服器之間是建立HTTP短連接方式。這種方式主要為，客戶端在需要數據通信時，向伺服器發起請求，連接建立；客戶端從服務端獲取信息；一般是以輪詢(定期查詢)的方式從伺服器接收信息，伺服器不能主動向客戶端發消息，只能被動的等待客戶端來取消息，即時通訊實際上已經變成了偽實時通訊，即發送消息和接收到消息會有一定延遲。這種HTTP短連接方式，會在不通信的時候斷開，需要時客戶端要再次請求伺服器。
使用這種方式進行移動即時通信，有很多弊端，主要體現在1.使用HTTP短連接，伺服器不能主動向客戶端發消息，只能被動的等待客戶端來取消息，即時通訊實際上已經變成了偽實時通訊，即發送消息和接受到消息會有一定延遲。
2.而且，由於移動數據網絡的特性，當客戶端同伺服器之間的連接在一段時間沒有數據通信時，其連接自動處於「休眠」狀態，這時候就無法保證用戶的狀態自動更新，不能滿足通信中時刻知道用戶狀態的需要，如在線、離線、離開、忙碌等各種狀態的需要。
3.這種連接方式，消息是發送到伺服器，再由接收客戶端從伺服器上以數據包的形式接收下來的。也就是即使接收方已經和伺服器建立連接，也要等待客戶端把數據包從服務端完全接收下來，才能進行收聽收看，不能達到隨時接收隨時播放的即時效果。
4.這種連接方式，需要客戶端周期性的同伺服器之間建立數據連接，也就是輪詢伺服器來獲取自己的信息。客戶端定期輪詢伺服器，以保持客戶端同服務端之間的連接處於正常數據發送狀態，這個期間就是「心跳時間」。這個「心跳時間」長短難以掌握。「心跳時間」過長，從一個客戶端發送信息到其他客戶端接收到信息的時間就會延長，造成即時通信消息接收的延誤。「心跳時間」過短，則手機客戶端同服務端之間的頻繁連接，發送數據信息會增大行動網路流量，給網絡帶來巨大的壓力，造成通訊速度緩慢。而且手機客戶端通過移動數據網絡同伺服器建立一次連接或每發起一次請求，都會耗費手機電量，當手機頻繁請求時，電能消耗快。
5.這種連接方式，客戶端採用輪詢來獲取信息，而且HTTP訪問量與客戶端登錄量成正比，對伺服器的網絡帶寬和處理性能要求都要比較高。且信息要被存儲在服務端，以供接收客戶端來獲取，對伺服器的存儲能力要求也很高。
發明內容
本發明針對現有手機HTTP短連接方式進行移動即時通信中存在的缺陷或不足，提供一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法。
本發明的技術方案如下一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於手機採用Socket方式和伺服器建立連接，當用戶進行數據通信時，發送方發送信息到伺服器，伺服器推送信息給接收方，以實現即時通信，實時收發信息；當沒有數據通信時，伺服器和客戶端各自間隔發送以保持相互連接的數據包，並及時更新用戶狀態。
所述手機採用Socket方式和伺服器建立連接指的是，當手機登錄客戶端後，客戶端和伺服器建立Socket連接。
所述發送方發送信息到伺服器指的是，用戶使用客戶端發送文字、圖片、語音、視頻或者附件信息給伺服器，並且，發送的客戶端判斷自己處於正常發送狀態，把信息按從信息頭到信息尾的順序傳到伺服器。
所述伺服器推送信息給接收方指的是，伺服器判斷接收客戶端處於正常接收狀態後，從接收到信息頭開始，按順序把信息推送給接收端，直到信息尾傳送結束；這個推送過程，伺服器不存儲信息，信息以流的方式從發送端經由伺服器直接傳送給接收端。
還包括步驟如果發送的客戶端判斷自己未處於正常發送狀態，則客戶端把信息存儲起來，等待正常狀態發送。
還包括步驟如果伺服器判斷接收客戶端未處於正常接收狀態，伺服器可以把信息存儲起來，等待接收端處於正常狀態下再進行信息發送。
所述以保持相互連接的數據包是一個小數據包。
所述小數據包可以是一個簡單字節。
所述簡單字節為「空格」。
所述間隔發送為周期性的間隔發送。
所述及時更新用戶狀態指的是，伺服器收到返回的錯誤信息是連接斷開的信號，伺服器據此判斷客戶端失去連接，重置用戶狀態。
本發明的技術效果如下本發明提供了一種手機Socket直連方式應用於移動即時通信中的技術，伺服器客戶端點對點的推送信息，保證了信息即時發送即時接收；避免了需要客戶端不斷查詢獲取信息的時間延誤。且伺服器和客戶端互發數據包，保持了連接，消除了用戶狀態更新不及時的情況，解決了重建連接給網絡流量帶來的壓力和節約了用戶手機的電能。這種方法是一種實時性好，效率高，節約手機電能，節省網絡流量，同時對較低硬體要求的低成本的移動即時通信解決方案。
這種方案主要的效果體現在1.實時性好，速度快，通信效率高。由於採用Socket直連方式，伺服器只要收到信息就採用推送的方式進行點對點信息的高效傳遞給接收方。相比於HTTP連接，需要客戶端定期輪詢，取回自己的信息，要快了很多。好像打電話和發電子郵件；打電話是實時的，而發電子郵件則需要終端請求才能從伺服器接收，實時性不夠好。
2.即時接收即時收看/聽。由於伺服器一接收到消息，就直接傳遞給接收方，信息按照流的方式從發送方傳遞給接收方，伺服器並不存儲信息，這就實現了信息即時接收，即時解析。尤其對於語音、視頻等信息接收速度快，隨收隨播放。不需要等待全部接收完畢後播放。
3.可以及時更新用戶狀態。由於Socket連接建立後，一直被維持，伺服器和客戶端保持連接，服務端能即時的更新客戶端狀態；避免了「假在線」或連接「休眠」狀態等HTTP短連接的常見問題。
4.用戶想數據通信時不需要重新建立連接。客戶端和服務端為了保持連接，相互發包激活。當需要通信時，用戶不需要重新建立連接來獲取信息，從而保證了用戶需要的信息能即時發送和接收。
5.節省移動數據網絡流量，節約手機電量。由於客戶端對伺服器不需要定期查詢有無信息，可以大大降低對移動數據網絡的佔用；更可以很大程度上節約手機電量。
6.對伺服器要求沒有傳統的HTTP短連接方式高，節約開發成本。不需要定期查詢，伺服器訪問量比傳統方式低很多，對伺服器的網絡帶寬和處理性能要求都沒有那麼高。在正常狀態下，伺服器直接傳遞信息給客戶端，不需要存儲，不耗佔太多伺服器資源，相對HTTP短連接方式，對伺服器存儲要求沒有那麼高。
圖1為本發明一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的工作流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步對本發明進行詳細說明。
本發明是採用Socket直連方式來進行手機通信，是通過客戶端和服務端配合來實現信息即時發送接收的解決方案。當手機登錄客戶端後，客戶端和伺服器建立連接。當用戶需要通信時，使用客戶端發送文字、圖片、語音、視頻或者附件等信息給伺服器，伺服器判斷接收客戶端是否處於正常狀態，若處於正常狀態，伺服器把信息推送到接收客戶端。這個推送過程，伺服器不存儲信息，以信息流的方式直接傳遞給接收端。如果用戶長時間不需要進行通信，為了保證連接不斷開，客戶端和服務端各自按照一定的時間間隔給對方發送小數據包，以激活連接，及時的更新用戶狀態。這樣既能在需要通信時，及時推送信息，又能在不需要通信時，維持連接，一旦需要通信，能即時發送信息。Socket直連採用伺服器推送方式傳遞信息，更具有實時性，高效率、高速度；伺服器和客戶端又互發小數據包一直激活連接。最終能節省流量和節約電能，低硬體要求節省開發成本。
首先，說明本發明的核心，是手機使用Socket直連方式進行移動即時通信，通過伺服器和客戶端點對點推送信息，實現信息即時送達，並用客戶端和服務端周期性發數據包來保持連接。最終能提高信息收發效率和傳遞速度，以及節約移動數據網絡流量和節省用戶手機電能，提升了移動即時通信業務的用戶體驗。
進一步說明這種保持連接的機制以及如圖1所示的具體步驟，其中1)用戶選擇以Socket直連方式登錄手機客戶端。
2)用戶是否需要數據通信，如果是，轉入3)；如果否，轉入6)。
3)用戶編輯信息，準備發送。
4)客戶端判斷是否自己處於正常發送狀態4.1)處於正常發送狀態，則把信息按從信息頭到信息尾的順序傳到伺服器；4.2)未處於正常發送狀態，則客戶端把信息存儲起來，等待正常狀態發送。
5)伺服器收到信息，判斷接收客戶端是否處於接收狀態；5.1)處於正常接收狀態，則推送信息給接收端。從接收到信息頭開始，按順序把信息推送給接收端，直到信息尾傳送結束。
5.2)未處於正常接收狀態，則伺服器存儲信息，等待接收端正常狀態時。
6)客戶端和服務端各自按照合理的時間間隔互發數據包，來維持連接。
7)服務端是否收到返回的錯誤信息。
7.1)返回錯誤信息，失去連接，伺服器更新用戶狀態。
7.2)未返回錯誤信息，連接保持8)客戶端和服務端保持Socket直連。
在發送和接收客戶端都處於正常狀態時，使用Socket進行連接，信息在客戶端和伺服器之間採用點對點推送的方式。保證信息邊傳遞邊收聽/看的即時性。Socket直連方式，伺服器把信息推送給客戶端，使客戶端在使用移動即時通信時，沒有時間延誤。客戶端和服務端各自以一定的合理的時間間隔互發數據包，維持Socket連接，使用戶信息送實時送達，用戶狀態及時更新。用戶發送信息時，客戶端把信息頭到信息尾的順序發給伺服器，伺服器從收到信息頭開始就把信息推送給接收客戶端，接收客戶端可以邊接收邊解析，即時的收看/聽。既便發送或者接收客戶端不處於正常狀態，也可以通過客戶端或者服務端存儲，來避免用戶信息丟失。客戶端和服務端互發的數據包，是為了激活連接，可以是很小的一個字符，如「空格」等，不佔用大量移動數據網絡流量。伺服器收到返回的錯誤信息是連接斷開的信號，伺服器據此判斷客戶端失去連接，重置用戶狀態。
所述步驟1)中，手機客戶端登錄是和伺服器建立Socket連接。所述手機只要系統支持TCP/IP網絡協議，並提供SOCKET網絡API接口即可。
所述步驟2)中，如果需要通信，則可以發送即時消息；如果不需要通信，則按照後面步驟維持連接。
所述步驟3)中，用戶編輯消息，主要包括通過手機客戶端來編輯文字，錄製語音、錄製視頻、拍攝照片、添加附件等多種形式。
所述步驟4.1)中，如果客戶端處於正常發送狀態，信息則可直接經由伺服器推送至接收端。
所述步驟4.2)中，如果用戶未處於正常發送狀態，為了用戶需要，客戶端可以保存信息至處於正常狀態後發送。
所述步驟5.1)中，接收端如果處於正常接收狀態，伺服器將從接收到信息頭開始，就推送到接收端，直到發送端發送結束。過程中伺服器並不保存信息，而是以數據流的方式從發送端到接收端傳遞信息。
所述步驟5.2)中，接收端如果不處於正常接收狀態，為了避免丟失信息，此時伺服器可以存儲信息，等待接收端處於正常狀態時，再進行信息發送。
所述步驟6)中，客戶端和伺服器都以一定的時間間隔互發數據包，其實為了保持Socket連接不斷開，為保證用戶在需要時，能立即通信，不需要重新建立連接；用戶信息能即時送達，不需要單獨獲取；且連接保持，能實時更新用戶狀態。
所述步驟7)中，伺服器在發數據包，收到錯誤返回的時候，認定客戶端失去連接。
這種方法，以Socket直連方式應用於手機即時通信中，伺服器客戶端點對點的推送信息保證了信息即時發送即時接收；避免了需要客戶端不斷查詢獲取信息的時間延誤。且伺服器和客戶端互發數據包，保持了連接，消除了用戶狀態更新不及時的情況，解決了重建連接給網絡流量帶來的壓力和節約了用戶手機的電能。這種方法是一種實時性好，效率高，節約手機電能，節省網絡流量，同時對較低硬體要求的低成本的移動即時通信解決方案。
本發明針對現有手機HTTP短連接方式進行移動即時通信中存在的缺陷或不足，提供了一種手機以Socket直連方式進行即時通信的解決方案。本方案手機採用Socket方式和伺服器建立連接，當用戶需要數據通信時，發送方發送信息到伺服器，伺服器推送信息給接收方，以保證即時通信，實時收發信息；當沒有數據通信時，伺服器和客戶端各以某個合適的時間間隔互發數據包，以保持連接，及時更新用戶狀態。
本發明的技術構思採用Socket直連方式來進行手機通信，通過客戶端和服務端配合來實現信息即時發送接收的解決方案。當手機登錄客戶端後，客戶端和伺服器建立Socket連接。當用戶需要通信時，使用客戶端發送文字、圖片、語音、視頻或者附件等信息給伺服器，伺服器判斷接收客戶端是否處於正常狀態，若處於正常狀態，伺服器把信息直接推送到接收客戶端。這個推送過程，伺服器不存儲信息，信息以流的方式從發送端經由伺服器直接傳送給接收端。如果客戶端沒在進行數據通信，為了保證連接不斷開，客戶端和服務端各自按照一定的時間間隔給對方發送小數據包，以激活連接，及時的更新用戶狀態。這樣既能在需要通信時，及時推送信息，又能在不需要通信時，維持連接，一旦需要通信，能即時發送信息。Socket直連方式傳遞信息，更具有實時性，高效率、高速度；伺服器和客戶端又互發數據包一直保持連接。最終能節省流量和節約電能，低硬體要求節省開發成本。
本發明主要為手機建立Socket直連進行即時通信的解決方案。本方案手機採用Socket方式和伺服器建立連接，當用戶需要數據通信時，發送端發送信息到伺服器，伺服器推送信息給接收方，以保證即時通信，實時收發信息；當沒有數據通信時，伺服器和客戶端各以某個合適的時間間隔互發數據包，以保持連接，及時更新用戶狀態。其特徵包括以下步驟步驟1，用戶使用手機客戶端登錄，選擇Socket直連的方式；步驟2，登錄後，用戶需要通信，則編輯信息。步驟3，發送的客戶端判斷自己處於正常發送狀態，把信息按從信息頭到信息尾的順序傳到伺服器；步驟4，伺服器如判斷接收客戶端處於正常接收狀態，則從接收到信息頭開始，按順序把信息推送給接收端，直到信息尾傳送結束。步驟5，沒有數據通信時，服務端和客戶端各自按照設定好的合理的的時間間隔，互發小數據包，來保持連接，及時更新用戶狀態；步驟6，伺服器如果沒有收到返回錯誤信息，則連接一直保持。步驟7，客戶端和服務端一直保持連接，一旦有數據通信，跳至步驟3。
所述步驟1中「選擇Socket直連的方式」，可以在客戶端設定Socket直連方式選項，選擇後登錄，就是建立了Socket連接。
所述步驟2「用戶需要通信，則編輯信息」，主要包括通過手機客戶端來編輯文字，錄製語音、錄製視頻、拍攝照片、添加附件等多種形式。
所述步驟3「客戶端判斷自己處於正常發送狀態」，客戶端內置判斷機制，如果不在正常發送狀態，客戶端可以保存用戶編輯的信息，等待正常狀態時再進行發送。
所述步驟4「從接收到信息頭開始，按順序把信息推送給接收端，直到信息尾傳送結束」，這個過程服務端不存儲信息，是把客戶端發送過來的信息直接實時的推送給接收方。也就是伺服器一邊接收發送方發來的信息，一邊發送給接收方該信息。這樣接收方能收到即時消息，隨收隨解析，達到實時的收看/聽。
所述步驟4「伺服器判斷接收客戶端處於正常接收狀態」，如果接收客戶端不處於正常接收狀態，服務端可以把信息存儲起來，等待接收端處於正常狀態下再進行信息發送。這和即時通信並不矛盾，因為當處於用戶「離線」、「假在線」等非正常狀態下，無法正常收發信息，更無法即時收發，伺服器存儲相關信息，能很大程度上減少信息傳遞過程中丟失等惡劣狀況給用戶帶來的損失。
所述步驟5「時間間隔」，這個間隔是設定好的合理的時間間隔，周期性的發送，保證連接正常。「互發的數據包」主要為了激活連接，一個小數據包可以是一個簡單字節，如「空格」之類。
所述步驟6，如果連接中斷，則伺服器收到一個錯誤返回值，伺服器認為客戶端失去連接，也可以立即更新用戶狀態。
本發明是採用Socket直連方式應用於手機即時通信中，是通過客戶端和服務端配合來實現信息即時發送接收的解決方案。當手機登錄客戶端後，客戶端和伺服器建立連接。當用戶需要通信時，使用客戶端發送文字、圖片、語音、視頻或者附件等信息給伺服器，伺服器判斷接收客戶端是否處於正常狀態，若處於正常狀態，伺服器把信息推送到接收客戶端。這個推送過程，伺服器不存儲信息，以信息流的方式直接傳遞給接收端。保證了信息即時發送即時接收，讓接收用戶能隨接收隨收聽/看。如果用戶不需要數據通信，為了保持連接，客戶端和服務端各自按照一定的時間間隔給對方發送小數據包，以維持Socket直連，及時的更新用戶狀態。這樣既能在需要通信時，及時推送信息，又能在不需要通信時，維持連接，一旦需要通信，能即時發送信息。Socket直連採用伺服器推送的方式傳遞信息，更具有實時性，高效率、高速度。最終還能節省流量和節約電能，低硬體要求節省開發成本。
權利要求
1.一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於手機採用Socket方式和伺服器建立連接，當用戶進行數據通信時，發送方發送信息到伺服器，伺服器推送信息給接收方，以實現即時通信，實時收發信息；當沒有數據通信時，伺服器和客戶端各自間隔發送以保持相互連接的數據包，並及時更新用戶狀態。
2.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述手機採用Socket方式和伺服器建立連接指的是，當手機登錄客戶端後，客戶端和伺服器建立Socket連接。
3.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述發送方發送信息到伺服器指的是，用戶使用客戶端發送文字、圖片、語音、視頻或者附件信息給伺服器，並且，發送的客戶端判斷自己處於正常發送狀態，把信息按從信息頭到信息尾的順序傳到伺服器。
4.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述伺服器推送信息給接收方指的是，伺服器判斷接收客戶端處於正常接收狀態後，從接收到信息頭開始，按順序把信息推送給接收端，直到信息尾傳送結束；這個推送過程，伺服器不存儲信息，信息以流的方式從發送端經由伺服器直接傳送給接收端。
5.根據權利要求3所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於還包括步驟如果發送的客戶端判斷自己未處於正常發送狀態，則客戶端把信息存儲起來，等待正常狀態發送。
6.根據權利要求4所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於還包括步驟如果伺服器判斷接收客戶端未處於正常接收狀態，伺服器可以把信息存儲起來，等待接收端處於正常狀態下再進行信息發送。
7.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述以保持相互連接的數據包是一個小數據包。
8.根據權利要求7所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述小數據包可以是一個簡單字節。
9.根據權利要求8所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述簡單字節為「空格」。
10.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述間隔發送為周期性的間隔發送。
11.根據權利要求1所述的手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於所述及時更新用戶狀態指的是，伺服器收到返回的錯誤信息是連接斷開的信號，伺服器據此判斷客戶端失去連接，重置用戶狀態。
全文摘要
本發明針對現有手機HTTP短連接方式進行移動即時通信中存在的缺陷或不足，提供一種手機以Socket直連方式實現移動即時通信的方法，其特徵在於手機採用Socket方式和伺服器建立連接，當用戶進行數據通信時，發送方發送信息到伺服器，伺服器推送信息給接收方，以實現即時通信，實時收發信息；當沒有數據通信時，伺服器和客戶端各自間隔發送以保持相互連接的數據包，並及時更新用戶狀態。
文檔編號H04L29/06GK101072385SQ20071011802
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月27日 優先權日2007年6月27日
發明者蔣曉海 申請人:蔣曉海