Android Socket 发送广播包的那些坑

Socket广播包经常被用于局域网内的两台设备之间互相发现和消息传递，在Android应用开发过程中，也经常会遇到这样的需求，例如：两台Android设备之间、Android与手环等智能硬件之间、Android与Windows电脑之间等等。

本文主要介绍在Android中使用Socket开发广播包程序时需要注意的编程事项，以及解决方法。

首先给出一段Android发送广播包的示例代码：

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. 不要在主线程中发送广播包

当然，这个做Android开发的人应该都知道，不能在UI线程中执行任何网络访问相关的操作，由于广播包的发送也属于网络操作，因此必须放到单独的线程中执行。

2. 广播地址不建议使用“255.255.255.255”

上述代码中，广播包的目标地址设置为了“255.255.255.255”，其实，这并不是一种推荐的做法。

“255.255.255.255” 是一种受限的广播地址，常用于在计算机不知道自己IP地址的时候发送，比如设备启动时向DHCP服务器索要地址等等，一般情况下，路由器不会转发目标为受限广播地址的广播包。

而且，有些路由器/Wi-Fi热点不支持该广播地址（例如：用Android手机做Wi-Fi热点的时候），因此在程序中会出现“ENETUNREACH (Network is unreachable)”的异常，因此，为了保证程序成功发送广播包，建议使用直接广播地址，例如：当前IP地址是 192.168.1.100，子网掩码是 255.255.255.0 的情况下，广播地址为：192.168.1.255，（具体的推算方法这里就不展开了，可以参考计算机网络相关书籍）。

那么，如何得到本网段的直接广播地址呢，下面是stackoverflow上面有位大牛分享的代码：

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);
}

直接使用该函数即可得到正确的“广播地址”，通过setAddress函数设置到DatagramPacket对象中即可。

3. Android设置为Wi-Fi热点时的广播地址

这是个比较大的坑，当Android设备被设置为Wi-Fi热点的时候，上面的函数得到的地址是"0.0.0.0"，因此，我们需要探究当Android设备被设置为Wi-Fi热点的时候，它的IP地址究竟是多少？

有人研究了Android底层源码发现，当Android设备被设置为Wi-Fi热点的时候，其IP地址是hardcode写死在源码中的，地址是：“192.168.43.1”，对应的广播地址是："192.168.43.255"

为此，我们需要写个函数来判断一下当前Android手机是否处于Wi-Fi热点模式下，如果是，则应该使用上面给出的这个广播地址，这里给出代码示例：

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并没有开放判断是否处于热点模式的API，因此，我们需要通过反射的方式来得到，另外，注意添加权限： 

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

4. 小结

本文涉及到的代码被封装到了一个Broadcaster.java的文件中，可以在博文最后的附件中下载，也可以从下面的地址下载：

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

关于Android Socket发送广播包的那些坑就总结到这里了，有任何疑问或者建议欢迎留言或者来信lujun.hust@gmail.com交流，或者关注我的新浪微博 @卢_俊 获取最新的文章和资讯。