安卓端即时通信应用的心跳机制研究及性能优化

移动即时通讯应用用户体验研究1. 背景介绍近年来，随着智能手机的普及和移动互联网的快速发展，移动即时通讯应用在人们的生活中扮演着日益重要的角色。

本文将探讨移动即时通讯应用的用户体验，并提出一些改进的建议。

2. 用户界面设计移动即时通讯应用的用户界面设计直接影响用户的使用体验。

首先，界面应简洁明了，具有良好的可用性。

其次，应该根据用户需求进行个性化设置，例如可选主题、字号大小等。

最后，还要注意不要过度冗杂，以免给用户带来困扰。

3. 响应速度与稳定性移动即时通讯应用应具备快速、稳定的消息传送能力。

较少的延迟和稳定的连接对于用户而言非常重要，可以提高用户体验。

开发者需要优化应用的性能，采取合适的技术手段，确保信息的及时性和可靠性。

4. 社交功能与扩展移动即时通讯应用除了基本的即时聊天功能外，还可以加入一些社交功能，如朋友圈等。

这些功能可以促进用户之间的交流和互动，增强用户黏性。

此外，应用还可以通过扩展功能，如表情包、动态贴纸等，丰富用户体验。

5. 数据保护与隐私保密用户对于个人隐私的保护非常重视。

移动即时通讯应用应加强对消息和用户数据的保护，确保其不被泄露或滥用。

同时，应提供对话加密等安全措施以保障用户的隐私权益。

6. 多终端同步及互通移动即时通讯应用的用户体验还与多终端同步及互通相关。

用户希望能够在不同终端上无缝切换，实现消息同步和互通。

应用开发者可以通过提供统一账号登录、消息云同步等功能，提高用户的使用便利性。

7. 用户反馈机制移动即时通讯应用应设立用户反馈机制，及时收集用户的建议和意见。

通过用户反馈，开发者可以了解用户的真实需求，并进行相应的改进。

用户反馈机制不仅有助于提升用户体验，也能改善应用的功能和性能。

8. 跨平台兼容性跨平台兼容性是一个重要的用户体验指标，即应用能够在不同的操作系统和设备上正常运行。

良好的跨平台兼容性可以满足更多用户的需求，也扩大了应用的用户群体。

9. 活跃用户社区移动即时通讯应用可以建立活跃的用户社区，例如论坛、社交群组等。

《基于QoE的实时通信传输优化的研究与应用》一、引言随着互联网技术的飞速发展，实时通信（RTC）在各行各业得到了广泛应用，如网络电话、视频会议、在线游戏等。

这些应用要求传输过程中具备高效性、实时性和流畅性。

其中，QoE （用户体验质量）成为了衡量实时通信性能的关键指标。

为了提供更加出色的QoE，基于QoE的实时通信传输优化成为了研究的热点。

本文将针对这一主题展开研究，探讨其应用和优化策略。

二、实时通信传输概述实时通信传输主要涉及音频、视频以及数据等多媒体内容的传输。

由于传输内容实时性和连续性的要求，其实时通信传输对网络性能提出了很高的要求。

在网络环境不稳定的情况下，如何保证传输的实时性、稳定性和流畅性成为了关键问题。

三、QoE与实时通信传输的关系QoE是衡量用户在使用服务过程中所感受到的主观体验质量。

在实时通信中，QoE直接关系到用户的满意度和忠诚度。

因此，提高QoE对于提升用户体验至关重要。

而实时通信传输作为影响QoE的主要因素之一，其优化对提高QoE具有决定性作用。

四、实时通信传输的优化策略（一）网络编码技术网络编码技术通过在传输过程中对数据进行编码和解码，提高了数据传输的可靠性和效率。

在实时通信传输中，采用网络编码技术可以有效地提高数据传输的鲁棒性，降低丢包率，从而提高QoE。

（二）拥塞控制算法拥塞控制算法是实时通信传输优化的重要手段之一。

通过实时监测网络拥塞情况，调整发送速率和缓冲区大小等参数，可以有效地避免网络拥塞，保证数据的实时传输和流畅性。

（三）多路径传输技术多路径传输技术通过同时利用多条路径进行数据传输，提高了数据传输的可靠性和效率。

在实时通信传输中，采用多路径传输技术可以有效地降低延迟和丢包率，提高QoE。

五、应用案例分析（一）在线视频会议系统在线视频会议系统是一种典型的实时通信应用场景。

通过对网络编码技术、拥塞控制算法和多路径传输技术的综合应用，可以有效地提高在线视频会议系统的QoE，使其在各种网络环境下都能保持良好的视频质量和音频质量。

Android微信智能心跳方案前言：在13年11月中旬时，因为基础组件组人手紧张，Leo安排我和春哥去广州轮岗支援。

刚到广州的时候，Ray让我和春哥对Line和WhatsApp的心跳机制进行分析。

我和春哥抓包测试了差不多两个多礼拜，在我们基本上摸清了Line和WhatsApp的心跳机制后，Ray才告诉我们真正的任务——对微信的固定心跳进行优化，并告诉我们这不是一件容易的事情。

于是我和春哥开始构思第一个方案，我们开始想用统计的方法来解决问题，当我们拿着第一个方案和Ray 讨论时，发现不能优雅应对Ray的所有提问：1、测试环境的准确性，失败到底是因为网络的特性导致还是因为用户当前的环境变化导致的暂时失败。

2、临界值界定，如果方案选中的心跳值是临界值，我们该怎么办。

Ray和组件组同事在网络方面有极其丰富的经验，虽然他没有给我们指出明确的方向，但提出的问题帮助我们更快的补齐需要面对的核心问题。

这两个问题让我和春哥意识到如果能很好的解决，就可以给出一个比较好的心跳方案。

第一个问题我和春哥开始就意识到，第二个问题我们确实在一开始时疏忽了。

但直接解决这两个问题确实不容易，这着实让我和春哥迷茫了几天，有两三天在纺园我都没怎么睡着，因为想不到更好的方法。

直到有一天思路发生了一些转变，既然最优解比较复杂，为什么不绕过去，使用有损服务理念找次优解呢。

让复杂的事情简单化，好了，想到这里突然有一种拨开云雾的感觉。

思路对了，方案就可以做到简单并且可靠，大家可以看到最终的方案是比较简单的，并且效果还挺好的。

在方案描述之前大概讲一下减低问题复杂度的方法：a）延迟心跳测试法：这是测试结果准确的前提保障，我们认为长连接建立后连续三次成功的短心跳就可以很大程度的保证下一次心跳环境是正常的。

b）成功一次认定，失败连续累积认定：成功是绝对的，连续失败多次才可能是失败。

c）临界值避免：我们使用比计算出的心跳稍微小一点的值做为稳定心跳避免临界值。

基于Android平台的即时通讯系统的研究与设计设计本科毕业设计（论文）基于Android平台的即时通讯系统的研究与设计学院自动化学院专业网络工程(网络与信息化方向) 年级班别2009级（2）班学号3109001332学生姓名张京指导教师郑日荣2013 年5 月基于A n d r o I d 平台的即时通讯系统的研究与设计张京摘要随着Android系统的发展，越来越多的移动设备开始使用Android作为操作系统。

Android系统内核基于Linux而来，应用层则使用基于Java代码的Dalvik虚拟机，因此Android代码的主要编程语言是Java。

即时通讯（Instant Messenger，简称IM），指基于互联网的即时交流信息的业务。

即时通讯是当今互联网用户主要通讯方式之一，能够为互联网用户带来直观、便捷的信息交换服务。

蓝牙，一种支持设备短距离通信的无线电技术,能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

本文主要对Android系统、蓝牙协议进行研究，通过分析Android的一个蓝牙即时通讯实例，达到基于Android即时通讯系统的研究目的。

在这些研究的基础上，设计出能够实现Android系统上基于蓝牙、能够进行文件发送的即时通讯软件。

首先，本文分析Android系统的框架以及功能特征，讲述了Android系统的基本运作方式。

其次，讲述了在Android系统上如何使用蓝牙协议，研究了Android 系统上的蓝牙工作方式以及关键代码。

最后，分析蓝牙的工作实例，在此基础上在Eclipse开发出能够实现即时通讯的Android实例，并且能够传送文件。

关键词：即时通讯；蓝牙；Android35AbstractWith the development of the Android system,more and more mobile devices start using Android as the operating system. Android system is based on the Linux kernel and the application layer is using Java-based code Dalvik virtual machine, therefore, the major programming language of Android system is Java.Instant Messenger (Abbreviated IM), refers to Internet-based real-time information exchange service. IM is the main way to communicate of Internet users; one can provide Internet users with an intuitive and convenient information exchange service. Bluetooth, one that supports short-range communication device radio technology, can include mobile phone, PDA, wireless headsets, laptop computers, related peripherals and other wireless information exchange between devices.This paper mainly research on the Android system and the Bluetooth protocol, by analyzing of a Bluetooth Android IM instance, to achieve the purpose of researching Android-based instant messaging system. Design an Android system based on Bluetooth, with the capable of instant messaging and file sending.Firstly,this paper analyzes framework and functional characteristics of Android system, and tells the basic operation of Android system. Secondly, Using Bluetooth protocol on the Android system and tells some key-codes. Finally, design an IM program through Eclipse based on the analysis of Bluetooth working examples which have the ability to transfer files.Keywords: Instant Messaging; Bluetooth; Android35目录摘要 (I)ABSTRACT......................................................................................................................... I I 1绪论 (1)1.1 关于ANDROID系统的背景以及研究目的 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 通过GOOGLE Android SDK以及ECLIPSE进行开发 (2)1.4 本论文研究的目的及意义 (3)1.5 本论文主要结构 (3)2A NDROID系统的研究与设计 (5)2.1 Android系统的功能特征 (5)2.2 Android系统的编程环境的搭建 (6)2.3 Android系统的架构 (7)2.3.1 Android操作系统 (7)2.3.2 Android应用程序 (9)2.4 Android程序开发 (10)2.4.1 Android用户界面（UI） (10)2.4.2 Android 控制层开发 (11)2.4.3 Android任务和进程/线程模型 (13)2.4.4 Android 持久层开发 (14)2.5 Bluetooth (14)2.5.1 Bluetooth 简介 (14)2.5.2 Bluetooth有关基本概念 (16)2.5.3如何在Android系统中操作Bluetooth (22)3程序主要架构与模块 (26)3.1 需求分析 (26)3.1.1引言 (26)3.1.2系统功能 (26)3.1.3设计分析 (27)3.1.4运行环境说明 (28)3.2程序主要架构以及流程 (29)3.2.1 BluetoothChat 例程分析 (29)3.2.2 Bluetooth模块 (31)3.2.3 文件读取以及存储模块 (38)4程序的调试与结果 (41)4.1虚拟机的搭建以及使用 (41)4.2 ADB调试 (44)354.3 DEBUG调试 (45)4.4 运行结果 (46)总结 (49)参考文献 (51)致谢 (52)351 绪论1.1 关于Android系统的背景以及研究目的Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。

[转]AndroidTCP长连接⼼跳机制及实现维护任何⼀个长连接都需要⼼跳机制，客户端发送⼀个⼼跳给服务器，服务器给客户端⼀个⼼跳应答，这样双⽅都知道他们之间的连接是没有断开。

【客户端先发送给服务端】如果超过⼀个时间的阈值，客户端没有收到服务器的应答，或者服务器没有收到客户端的⼼跳，那么对客户端来说则断开与服务器的连接重新建⽴⼀个连接，对服务器来说只要断开这个连接即可。

[背景知识]:1.智能⼿机上的长连接⼼跳和在Internet上的长连接⼼跳有什么不同？当⼀台智能⼿机连上移动⽹络时，其实并没有真正连接上Internet，运营商分配给⼿机的IP其实是运营商的内⽹IP，⼿机终端要连接上Internet还必须通过运营商的⽹关进⾏IP地址的转换，这个⽹关简称为NAT(NetWork Address Translation)，简单来说就是⼿机终端连接Internet 其实就是移动内⽹IP，端⼝，外⽹IP之间相互映射。

相当于在⼿机终端在移动⽆线⽹络这堵墙上打个洞与外⾯的Internet相连。

GGSN(GateWay GPRS Support Note ⽹关GPRS⽀持节点)模块就实现了NAT功能，由于⼤部分的移动⽆线⽹络运营商为了减少⽹关NAT映射表的负荷，如果⼀个链路有⼀段时间没有通信时就会删除其对应表，造成链路中断，正是这种刻意缩短空闲连接的释放超时，原本是想节省信道资源的作⽤，没想到让互联⽹的应⽤不得以远⾼于正常频率发送⼼跳来维护推送的长连接。

⼿机应⽤发送⼼跳的频率很短，既造成了信道资源的浪费，也造成了⼿机电量的快速消耗。

2.Android系统的推送和iOS的推送有什么区别：没有长连接，服务端就⽆法主动向客户端推送.iOS长连接是由系统来维护的，也就是说苹果的iOS系统在系统级别维护了⼀个客户端和苹果服务器的长链接，iOS上的所有应⽤上的推送都是先将消息推送到苹果的服务器然后将苹果服务器通过这个系统级别的长链接推送到⼿机终端上，这样的的⼏个好处为：* (1).在⼿机终端始终只要维护⼀个长连接即可，⽽且由于这个长链接是系统级别的不会出现被杀死⽽⽆法推送的情况。

移动应用开发技术之即时通讯功能优化随着智能手机的普及和移动互联网的快速发展，移动应用的重要性逐渐凸显。

在各类移动应用中，即时通讯功能被广泛应用，为用户提供了方便快捷的沟通方式。

然而，随着用户对即时通讯功能的要求越来越高，移动应用开发技术对即时通讯功能的优化变得尤为重要。

一、用户体验的重要性在移动应用开发的过程中，优化即时通讯功能的核心目标是提升用户体验。

用户体验是影响用户满意度的关键因素，也是吸引用户并保持用户粘性的重要手段。

一个良好的用户体验不仅可以提升用户的满意度，还能够促使用户长期使用移动应用。

二、界面设计的优化在优化即时通讯功能时，界面设计起到了至关重要的作用。

简洁明了的界面设计能够提供良好的可视化效果，使用户能够一目了然地了解通讯信息。

此外，用户界面的友好程度也会直接影响用户的使用体验。

为了提升用户的操作效率，移动应用开发技术可以采用一些优化手段，如增加各类快捷按钮、提供智能搜索功能等，以减少用户的操作繁琐程度。

三、消息推送的优化即时通讯主要依赖于消息的实时发送与接收。

在移动应用开发技术中，消息推送是一种常见的解决方案。

优化消息推送，可以缩短消息传递的延迟时间，提升用户对消息的实时感知能力。

在实际应用中，可以使用轮询、长连接等技术手段来实现消息的实时推送，减少用户等待时间，增加用户的使用便捷性。

四、安全性的优化随着即时通讯功能的广泛应用，用户个人信息安全问题也越来越受到重视。

在移动应用开发技术中，加强即时通讯功能的安全性是一项重要任务。

为了保障用户的个人隐私和数据安全，可以采用数据加密、用户认证等手段来提升即时通讯功能的安全性。

此外，还可以加强对数据传输过程中的安全保护，如采用SSL/TLS协议进行加密传输，避免用户信息的泄露和盗用。

五、数据存储与管理的优化在即时通讯功能中，大量的数据需要进行存储和管理。

为了优化即时通讯功能，提供高效的数据存储和管理手段是必要的。

移动应用开发技术可以采用数据库技术，如SQLite或Realm等，来实现数据的快速存取和高效管理。

基于Android平台的即时通讯系统的研究与实现基于Android平台的即时通讯系统的研究与实现随着移动互联网的蓬勃发展，人们对于即时通讯系统的需求也日益增加。

作为一种快速、便捷、高效的沟通工具，即时通讯系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

本文将研究并实现一种基于Android平台的即时通讯系统。

首先，我们需要明确即时通讯系统的基本功能和需求。

一个完善的即时通讯系统应该具备以下功能：用户注册与登录、好友列表管理、文字聊天、图片、音频和视频消息的发送与接收、在线状态的管理和显示等等。

在这个基础上，我们还可以考虑一些高级功能，如群聊、消息撤回、消息已读未读状态等。

接下来，我们需要选择适合的开发平台。

Android平台是目前全球使用最广泛的移动操作系统之一，具有开放性和灵活性。

通过Android平台的开发，我们可以充分利用其强大的开发工具和丰富的资源，快速实现一个高质量的即时通讯系统。

在开始具体的开发之前，我们首先要进行系统的需求分析和设计。

根据用户的基本需求，我们可以将系统分为以下几个模块：用户认证模块、好友管理模块、聊天消息模块、在线状态管理模块和界面展示模块。

用户认证模块主要处理用户的注册和登录功能。

用户可以通过手机号、邮箱或第三方账号进行注册和登录。

注册成功后，系统将为每个用户生成一个唯一的标识符，用于区分不同的用户。

好友管理模块负责管理用户的好友列表。

用户可以通过手机号、邮箱或用户名等方式搜索并添加好友。

好友添加成功后，用户可以实时查看好友的在线状态，并且可以发起聊天。

聊天消息模块是系统的核心功能之一。

用户可以选择与好友进行文字聊天、发送图片、音频和视频消息。

在消息发送之前，系统会将消息进行加密处理，保障用户的信息安全。

用户可以在聊天界面中实时地接收和发送消息。

在线状态管理模块用于管理用户的在线状态。

用户登录后，系统会将用户的在线状态设置为在线，好友可以实时查看用户的在线状态。

当用户离线后，系统将自动将用户的在线状态设置为离线。

即时通讯的技术实现和优化1.前言即时通讯（Instant Messaging，IM）技术的普及，为人们提供了一种全新的沟通方式。

现如今，即时通讯已经成为了大众使用的主流通讯方式之一。

在个人社交、工作沟通、客服服务等方面具有各种应用场景。

本文将着重分析即时通讯技术的实现方式和优化策略。

2.技术实现2.1.核心技术在即时通讯技术的实现中，最核心的技术是即时通讯协议。

IM 协议指定了客户端和服务器之间的通信规则，规定了双方如何完成发送和接收即时消息的操作。

常见的IM协议有XMPP、Socket.IO、MQTT等。

在IM技术的实现中，协议的选用决定了一系列的技术和算法选择。

2.2.技术路线IM的技术路线一般分为两种：HTTP-Polling 和 Web Socket。

HTTP-Polling是指通过长轮询的方式不断向服务器请求数据，这种方式会导致发送的时间延迟比较大，同时也没有数据的实时性。

Web Socket是在HTTP协议之上另外一种全双工通讯协议，通过一次握手即可建立客户端与服务器之间的连接，这种方式实现了数据的即时传输，提高了IM系统的性能。

2.3.数据存取数据存取是即时通讯系统实现的另一个重要问题。

一般而言，IM数据分为持久化数据和非持久化数据。

一般通过数据库的方式，将持久化数据存储到数据库中，而非持久化数据则一般存放于服务器内存中，以提高系统的响应速度和运行效率。

3.技术优化3.1.较少网络IO量在IM技术的实现过程中，一般要处理大量的网络IO。

网络IO 指在网络上发送和接收数据的次数，这通常很容易导致服务端性能瓶颈。

为了减少网络IO的发生，一般要采用压缩数据、使用Gzip等方式，然后再将压缩的数据发送到客户端。

3.2.消息过滤优化一个好的IM系统，必须具备非常好的消息过滤和分类机制。

例如，对于用户拉黑某个人之后，IM系统在接收到此黑名单中的消息之后，应该快速过滤，避免向用户推送和展示。

此外，还要考虑不同分组的用户，接收消息的频率不能一样，应当进行优化和处理。

面向智能移动终端的即时通讯技术优化研究一、引言随着移动互联网的普及，智能移动终端作为用户最主要的通信工具之一，即时通讯技术（Instant Messaging，IM）已经成为了人们日常沟通交流的不可或缺的方式之一。

因此，优化IM技术，提高其服务性能和用户体验已经成为了当前研究的重点之一。

本文旨在研究面向智能移动终端的即时通讯技术优化策略，重点探讨即时通讯技术在服务端、数据传输、用户界面优化等方面的方法，以及现有的技术局限性与未来研究方向。

二、服务端优化1.服务器集群技术当前IM服务使用的集中式服务器架构难以满足高并发和大规模部署的需求。

为了解决这种情况，一些优化策略已经被开发出来。

例如，应用分布式服务器架构或者负载均衡集群技术，以提高服务器的可扩展性和稳定性，并使其能够在高并发量下正常工作。

同时，通过优化服务器代码，降低服务器资源占用，减轻服务器压力和网络带宽消耗。

2.消息存储技术消息存储在IM服务中占据着一个重要地位。

传统IM服务在服务器端将消息持久化存储于数据库中，但是随着日益增长的用户群体对消息操作的旺盛需求，传统数据库已经不能满足现代IM服务所需。

这里作者建议使用可扩展的消息存储方案，例如Hbase 等列式数据库存储，可以大大提高消息处理性能，实现高并发高效的数据处理以及更好的容错性。

三、数据传输优化1.网络协议优化网络协议是IM服务的重要组成部分，因此，优化IM网络协议是提高IM服务性能的关键点之一。

例如，对IM协议进行压缩，使用高效的传输协议（如TCP UDP，HTTP和Websocket协议等），以减少协议开销和网络带宽的消耗。

同时，通过数据压缩算法、应用层协议优化、本地存储和缓存技术的应用，来降低IM 服务的网络延迟和协议处理时间。

2.数据编码方案对于移动终端设备来说，带宽和处理性能十分有限，因此，在网络传输时需要考虑如何最小限度地使用网络带宽。

因此，数据编码方案成为了一个重要的研究方向之一。

Android⼼跳包⼼跳连接如何实现android和服务器长连接呢？推送消息的原理前⾔：现在的⼤多数移动端应⽤都有实时得到消息的能⼒，简单来说，有发送消息的主动权和接受消息的被动权。

例如：微信，QQ，天⽓预报等等，相信好处和⽤户体验相信⼤家都知道吧。

提出问题：这种功能必须涉及client（客户端）和server（服务器），所以到底client如何和server实现实时连接通讯？分析问题：这种功能实际上就是数据同步，同时要考虑⼿机本⾝、电量、⽹络流量等等限制因素，所以通常在移动端上有⼀下两个解决⽅案:1.⼀种是定时去server查询数据，通常是使⽤HTTP协议来访问web服务器，称Polling（轮询）；2.还有⼀种是移动端和服务器建⽴长连接，使⽤XMPP长连接，称Push（推送）。

（按照本⼈理解：客户端的实现时：1while(true) {23 request(timeout);45 request(timeout);67 }客户端发出⼀个“长”请求，如果服务器发送消息或者时间out了，客户端就断开这个请求，再建⽴⼀个长请求）从耗费的电量、流量和数据延迟性各⽅⾯来说，Push有明显的优势。

但是使⽤Push的缺点是：对于客户端：实现和维护相对成本⾼，在移动⽆线⽹络下维护长连接，相对有⼀些技术上的开发难度。

对于服务器：如何实现多核并发，cpu作业调度，数量庞⼤的长连接并发维护等技术，仍存在开发难点。

在讲述Push⽅案的原理前，我们先了解⼀下移动⽆线⽹络的特点。

移动⽆线⽹络的特点：因为 IP v4 的 IP 量有限，运营商分配给⼿机终端的 IP 是运营商内⽹的 IP，⼿机要连接 Internet，就需要通过运营商的⽹关做⼀个⽹络地址转换（Network Address Translation，NAT）。

简单的说运营商的⽹关需要维护⼀个外⽹ IP、端⼝到内⽹ IP、端⼝的对应关系，以确保内⽹的⼿机可以跟 Internet 的服务器通讯原理图如下：GGSN（Gateway GPRS Support Node ⽹关GPRS⽀持结点）模块就实现了NAT功能。