Android即时通讯开发之XMPP （一）初识XMPP协议和asmack

浏览数：20 / 时间：2015年06月11日

在讲XMPP和asmck之前，我还是先分享一些资源文档，如果你有耐心，可以直接忽略我下面所写的。下面有关XMPP的介绍大部分是摘抄网上的文档，后面我会写一些基于XMPP协议和asmck开源库的聊天室开发，功能包括，文本，语音，和当前地理位置地址。

XMPP官网：http://xmpp.org

Smack开发官方指导文档：http://www.igniterealtime.org/builds/smack/dailybuilds/documentation/extensions/index.html

Smack开发API文档：http://www.igniterealtime.org/builds/smack/dailybuilds/javadoc/

XMPP中文翻译计划：http://wiki.jabbercn.org/首页

一，什么是XMPP

XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）,可扩展消息与存储协议，是目前主流的IM协议之一，它是一种基于XML传输的协议，我们都知道XML的可扩展性比较强，XMPP使用XML进行传输，使得我们可以使用XMPP发送扩展的消息来满足我们更多的需求。

XMPP包含两部分的定义：一是核心的XML流传输协议，此定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上实现；二是基于
XML流传输的即时通讯扩展应用。

XMPP 中定义了三个角色:客户端,服务器,网关。通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。服务器同时承担了客户端信息记录,连接管理和信息的路由功能。网关承担着与异构即时通信系统的互联互通,异构系统可以包括 SMS(短信),MSN,ICQ 等。基本的网络形式是单客户端通过 TCP/IP 连接到单服务器,然后在之上传输 XML。

XMPP 的基本网络结构如下:

C1----S1---S2---C3

|
C2----+--G1===FN1===FC1

符号表示:C1,C2,C3=XMPP 客户端;S1,S2=XMPP;服务端 G1=在 XMPP 和使用外部消息网络(非 XMPP)的协议之间转换的网;FN1=外部消息网络;FC1=外部消息网络的客户端。

(1)服务器

服务系统是 XMPP 通信的智能提取层,它主要负责:管理来自其他个体的会话连接或者 XML 流(streams)和来自客户端、服务器、其他个体的认证发送在 XML 流实体之中的适当的 XML 地址节点。大多数 XMPP 服务都允许存储一些客户端数据(比如联系人列表),在这种情况下,服务直接面向这个客户端处理 XML 数据,而不是其他个体。

(2)客户端

大多数客户端是通过 TCP 直接连接,并且使用 XMPP 获得服务器提供全部-12-第 2 章 Jabber 协议原理及其应用功能和其他服务。许多资源通过认证的客户端也许同时连接到服务器,定义在 XMPP 地址的每个资源是不同的(比如 <node@domain/home>和<node@domain/work>)建议服务器和客户端采用的端中是 5222。

(3)网关

它的主要功能是将 XMPP 协议转换成外部消息(non-XMPP)系统使用的协议,也将返回的数据转换成 XMPP。这些通信是基于网关和服务器,基于网关和外部消息系统之间的。

XMPP 消息格式

Jabber/XMPP 系统使用 XML 流在不同实体之间相互传输数据。在两个实体的连接期间,XML 流将从一个实体传送到另一个实体。在实体间,有三个顶层的 XML 元素:

<message/>,<presence/>和<iq/>。每一个都包含属性和子节点。下面将分别描述这些元素。

1.消息(message)元素:

一个即时消息系统最基本的功能就是能够在两个用户之间实时交换消息,<message/>元素就提供了这个功能。每条消息都有一个或多个属性和子元素。属性“from”和“to”分别表示了消息发送者和接收者的地址。<message/>也可以包含一个“type”属性,这给接收者一个提示,这个消息是什么样的消息。表 3-1 给出了“type”属性的可能取值。<message/>中也可以包含“id”属性,用来唯一的标识一个输出消息的响应。

2. 状态(presence)元素:

<presence/>元素用来传递一个用户的存在状态的感知信息。用户可以是“available”,要么是“unavailable”,“Hide”等。当用户连接到即时消息服务器后,好友发给他的消息就立即被传递。如果用户没有连接到服务器,好友发给他的消息将被服务器存储起来直到用户连接到服务器。用户通过即时消息客户端自己控制可用性。但是,如果用户断开了同服务器的连接,服务器将发送给订阅了这个用户的存在信息的用户通知他们用户已经不可用。<presence/>还包含了两个子元素:<show/>和<status/>。<status>包含了一个对<show/>的文本描述。

3. IQ(Info<Query)元素
IQ 元素是 Jabber/XMPP 消息协议的第三个顶层元素。IQ 代表"Info/Query",用来发送和获取实体之间的信息。IQ 消息是通过“请求/响应”机制在实体间进行交换的。IQ 元素用于不同的目的,它们之间通过不同的命名空间来加以区分。在 Jabber/XMPP 消息协议里有许多的命名空间,但最常用的命名空间是:"jabber:iq:register","jabber:iq:auth","jabber:iq:roster"。

上面描述了 Jabber 协议的三个顶层节点。通过这种格式 Jabber 消息不仅可以是简单的文本(text),而且可以携带复杂的数据和各种格式的文件,也就是说 Jabber 不仅可以用在人与人之间的交流,而且可以实现软件与软件或软件与人之间的交流。Jabber 的这种功能大大扩展了即时通信的应用范围。
XMPP 工作机制

例如:一个终端名字是 Remeo,通过服务器 montague.lit 与其他的用户相连,其他的用户通过服务器 [email protected] 建立连接。

第一步 Romeo 开始通过发送一个 stream 包与服务器 montague.lit 取得联系,这一步包含了鉴权,登录等等。

第二步 Romeo 获取了他的联系人列表,通过向服务器 montague.lit 发送<iq/>字段请求,按照下面的协议。

</iq>

第三步 Romeo 发送了一个 presence 请求到服务器 montague.lit,然后会将这个信息广播到他的所有好友。

第四步 如果 Romeo 的联系人都在线,就会将 presence 回复给 Romeo,告知自己的状态。
<presence to=‘[email protected]/pda’from=‘[email protected]/balcony’/>
<presence to=‘[email protected]/pda’from=‘[email protected]/chamber’/>
<presence to=‘[email protected]/pda’from=‘[email protected]/home’/>

第五步 Romeo 和 Juliet 开始交换信息,进行聊天。
<message from=‘[email protected]/pda’to=‘[email protected]’>
<body>hi!</body>
</message>
<message from=‘[email protected]/balcony’to=‘[email protected]/pda’
>
<body>hi yourself!</body>
</message>

以文档的观点来看,客户端或服务器发送的所有 XML 文本连缀在一起,从<stream>到</stream>构成了一个完整的 XML 文档。其中的 stream 标签就是所谓的 XML Stream。在<stream>与</stream>中间的那些 <message>...</message>这样的 XML 元素就是所谓的 XML Stanza(XML 节)。XMPP 核心协议通信的基本模式就是先建立一个 stream,然后协商一堆安全之类的东西,中间通信过程就是客户端发送 XML Stanza,一个接一个的。服务器根据客户端发送的信息以及程序的逻辑,发送 XML Stanza 给客户端。但是这个过程并不是一问一答的,任何时候都有可能从一个方发信给另外一方。通信的最后阶段是</stream>关闭流,关闭 TCP/IP 连接。

二，什么是asmack

asmack其实是Smack在Android平台上的一个实现版本，Smack 是一个实现了XMPP协议的开源API库，

asmack github源码地址：https://github.com/Flowdalic/asmack

由于公司项目需要，我在asmack官方版本的基础上，修改了部分源码，使得其可以很快速的投入项目使用。

修改后的源码地址：

https://github.com/UFreedom/asmack-android-8-source-4.0.2

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