Android上保持Socket长连接

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性能优化十六之Wake_Lock唤醒锁以及JobScheduler使用
安卓 java 判断socket断开
android保持服务不休眠（持续运行）以及唤醒屏幕的方法
Android API 19 及以上版本AlarmManager setRepeating 不准或只执行一次的解决方案

1.概述

前阵子接到一个用户反馈说，公司的一款机器人，很容易掉线。这款产品上，跑的是Android5.1系统，用的是Socket与自己服务器保持着长链接。于是开始排查问题。。。

我们知道，一般我们在客户端上使用心跳协议，跟服务器保持着长连接。所以，先从这里下手，怀疑是服务器心跳协议那段代码有问题。然后实际上不是。

后面继续找，发现了几个问题：

• 问题1，心跳包是客户端发送的，而服务器收到心跳包是没有回包的，这样会存在一个情况，有时候因网络原因，心跳包一直有发送，但客户端并不知道是否成功，而使得socket链接被服务器判定为超时，就被服务器断开了。

• 问题2，接着上面的问题，socket被服务器判断为超时，服务器主动断开socket，但是，客户端并没有收到fin包，也就是socket断开的信号。为啥没有收到4次挥手，嗯，有机会要深究。

• 问题3，发送心跳包是有间隔的，并不是一支持续地发送，但从客户端本地的日志来看，发现在锁屏的时候，心跳包的发送并不是按照程序那样子去跑。程序写的是每5分钟跑一次心跳，但是，锁屏后，这个时间就不是5分钟，有可能是10分钟

2.解决问题1：修改心跳协议

心跳协议是让双方知道，双方都在线，既然是双方，心跳也应该是有回包的。所以，后面把心跳协议改成，服务器收到心跳包，也应该回一个收到心跳包的通知。考虑到有时候，会因为网络的缘故，会丢包，所以，在客户端上增加重试的逻辑。所以现在变成，先发送心跳包，在N秒内若没有收到回复，则再发送一次。重试M次。

3.解决问题2：判断socket是否已经断开了

1）isClosed()、isConnected()、isInputStreamShutdown()、isOutputStreamShutdown()方法来判断

• 这种方式只是本地判断，只是本地操作connect()或close()方法后保存的一个状态，
  对于远程服务器主动断开就没有用了

2）sendUrgentData()判断远程服务器是否断开Socket

• 往输出流发送一个字节的数据，只要对方Socket的SO_OOBINLINE属性没有打开，就会自动舍弃这个字节，SO_OOBINLINE属性默认情况下就是关闭的！

• 但是，经测试，这个方法行不通。但网上说这个方法有用，唉，可能我的是假socket。

3）通过OutputStream.write

• 有人说，发送心跳协议的时候，try catch一下，如果有报异常，就说明是断开了。实际并不然，实际测试中，
  服务器断开socket，还是可以发包，并且不会报异常

既然以上的办法都无法判断，只能依靠心跳协议了，只要服务器没有按心跳的逻辑回包，就判断已经断开并主动去链接。实际测试中，修该后的心跳协议，是可以很好地保持长链接。

4.解决问题3：系统休眠定时器不准

系统锁屏后一段时间，系统会进入一个休眠状态，此状态下，系统会把线程挂起，所以Timer定时器会不准确。

清楚问题了，就好解决。可以通过以下解决：

1）准确定时

• 系统休眠导致定时器不准备，那有没有办法可以让定时器正常工作呢？有！
  在API19，可以这样做，亲测起效，还有，你还需监听此Action的广播：

/**
* 设置定时器
* @param timeMs    毫秒，既是，多少毫秒后，触发
* @param action    触发，以广播形式，传入广播的action
*/
private void setAlarm(int timeMs,String action) {
   try {
       AlarmManager am = (AlarmManager) XHoneyBotApplicationLike.getInstance().getApplication().getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
       Intent intent = new Intent(action);
       PendingIntent sender = PendingIntent.getBroadcast(XHoneyBotApplicationLike.getInstance().getApplication(), 0, intent,PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT);
       if (am!=null) {
           if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
               //参数2是开始时间、参数3是允许系统延迟的时间
               am.setWindow(AlarmManager.RTC, System.currentTimeMillis() + timeMs, 500, sender);
           } else {
               am.setRepeating(AlarmManager.RTC, System.currentTimeMillis() + timeMs, 500, sender);
           }
       }
   } catch (Exception e){
       e.printStackTrace();
   }
}
/**
* 取消对应action的定时器
* @param action    action
*/
private void canalAlarm(String action,Context context) {
   try {
       Intent intent = new Intent(action);
       PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(context.getApplicationContext(), 0, intent,PendingIntent.FLAG_CANCEL_CURRENT);
       AlarmManager am = (AlarmManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
       if (am!=null)
           am.cancel(pi);
   } catch (Exception e){
       e.printStackTrace();
   }
}

2）添加唤醒锁

• 在Android中还有一种唤醒锁的机制，详情可以百度学习一下。其实大概就是，你可以使用唤醒锁
  强制让系统不进行休眠！

/**
 * Thanks:  http://blog.csdn.net/wzj0808/article/details/52608940
 * 保持系统CUP Active
 */
private static PowerManager.WakeLock wl;
public static void setCPUAliveLock(Context context) {
    try {
        if (wl!=null)
            releaseKeepAliveOnScreenOff();
        PowerManager pm = (PowerManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
        if (pm!=null) {
            wl = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "ScreenOff");
            wl.acquire();
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
public static void releaseCPUAliveLock() {
    try {
        if (wl!=null)
            wl.release();
        wl = null;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

唤醒后，CPU处于ACTIVE状态，然后执行任务，执行完成后，便释放锁。

PS，如果在锁屏的时候，一直唤醒CPU，在实际应用中，会出现一个非常严重的问题：耗电！
所以，推介是，使用定时器，在定时器定触发的时候，唤醒CPU，进行心跳，心跳逻辑跑完后，就释放锁。