使用usb线传输大文件

参考资料：

使用USB数据线连接PC端和Android端进行数据的交互
安卓设备通过USB接口实现与pc端的简单数据通信
Socket TCP/IP协议数据传输过程中的粘包和分包问题
【Android学习】socket长连接，数据粘包问题

由于客户应用使用的场景比较特殊。明确要求不能使用网络进行数据交互，所以不得不研究了一下使用usb通信这方面。原理就是当连上usb线后，通过socket进行数据通信。只不过android设备作为socket服务端，pc作为socket的客户端。pc端在与服务端建立连接之前需要使用adb命令设置转发端口（具体可参考参考资料1和参考资料2）。
端口这玩意随便填，不跟别人冲突就行。

adb shell am broadcast -a NotifyServiceStop
adb forward tcp:9999 tcp:9000
adb shell am broadcast -a NotifyServiceStart

##使用代码调用命令行
如果想要完善android通过usb先进行数据交互，这里应该有不少的命令能用到，这里先记录一下调用命令的基本使用。

import java.io.BufferedReader
import java.io.InputStreamReaderfun main() {//读取连接设备val process = Runtime.getRuntime().exec("adb devices")val devices = BufferedReader(InputStreamReader(process.inputStream))val stringBuilder = StringBuilder()var line: String? = nullwhile (devices.readLine().apply { line = this } != null) {stringBuilder.append("$line\n")}println(stringBuilder.toString())//读取安装的应用val process2 = Runtime.getRuntime().exec("adb shell pm list packages")val packages = BufferedReader(InputStreamReader(process2.inputStream))val sb = StringBuilder()var line2: String? = nullwhile (packages.readLine().apply { line2 = this } != null) {sb.append("$line2\n")}println(sb.toString())}

打印结果如下图所示：

上面运行结果不错就是代码量有点多，用python简化一下就清晰不少。

import subprocessif __name__ == '__main__':# 读取连接设备subprocess.call("adb devices", shell=True)# 读取安装的应用subprocess.call("adb shell pm list packages", shell=True)

Android端

Android端作为Socket的服务端，用来接收文件。为了防止分包的问题这里我定义了一个封包和解包方式。

在文件传输的时候，数据的收发都会以这种结构去发送或者接收。（实际情况下肯定跟这个不一样，我这为了方便携带参数用的就是json格式的数据）。理论上就是每次读取的字节大小都在携带信息中。如果在循环读取中有一次没有读满，那就把它应当读取的字节都读取出来，再循环下一次数据读取，省着出现粘包的现象。（byte也别设太大，要不内存溢出）

package com.lyan.usbtestphoneimport android.annotation.SuppressLint
import android.support.v7.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import android.os.Environment
import android.os.Handler
import com.blankj.utilcode.constant.PermissionConstants
import com.blankj.utilcode.util.GsonUtils
import com.blankj.utilcode.util.LogUtils
import com.blankj.utilcode.util.PermissionUtils
import com.blankj.utilcode.util.ToastUtils
import kotlinx.android.synthetic.main.activity_main.*
import java.io.*
import java.net.ServerSocket
import java.net.Socketclass MainActivity : AppCompatActivity() {@SuppressLint("SetTextI18n")private val handler = Handler(Handler.Callback {when (it.what) {1 -> progressTv.text = "${it.obj}%"}false})override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)testBtn.setOnClickListener {startSocketServer { LogUtils.i("${Thread.currentThread().name} : $it") }}}private fun startSocketServer(callback: (name: Socket) -> Unit) = Thread {val file = File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "copy.db3")if (file.exists()) {if (file.delete()) {file.createNewFile()}} else {file.createNewFile()}ServerSocket(9000).apply {logI("移动服务端等待客户端的连接...")val client = this.accept()callback.invoke(client)val bufferedOutputStream = BufferedOutputStream(DataOutputStream(FileOutputStream(file)))val bufferedInputStream = BufferedInputStream(DataInputStream(client.getInputStream()))val tagBytes = ByteArray(6)val infoBytes = ByteArray(4)var hTag: String//标记头var fTag: String//标记尾var infoSize: Int//携带数据的一些信息var jsonBytes: ByteArray//携带数据的byte数组var sendInfoData: SendInfoData//解析后的携带信息var readBytes: ByteArray//真正传输的数据的byte数组var readSize: Int//真正传输的数据的byte长度while (true) {val len = bufferedInputStream.read(tagBytes)if (len == -1) {break}hTag = String(tagBytes, 0, len)//标记头//读取进度信息infoSize = bufferedInputStream.read(infoBytes).run { bytesToInt(infoBytes) }jsonBytes = ByteArray(infoSize)sendInfoData = bufferedInputStream.read(jsonBytes).run {val infoJson = when (infoSize) {this -> {//读取数据完整LogUtils.i("读取数据完整")String(jsonBytes, 0, this)}else -> {//读取数据不完整(此处只要将分包处理后、粘包的问题自然就不会出现了)LogUtils.i("读取数据不完整")bufferedInputStream.read(jsonBytes, this, infoSize - this).run {String(jsonBytes, 0, infoSize)}}}LogUtils.i("其他信息 ------> $infoJson")GsonUtils.getGson().fromJson(infoJson, SendInfoData::class.java)}handler.obtainMessage(1, sendInfoData.percent).sendToTarget()//读取数据信息 传输数据大小 解析数据长度readBytes = ByteArray(sendInfoData.sendSize)readSize = bufferedInputStream.read(readBytes)//已读数据大小LogUtils.i("读流的长度：$readSize")if (readSize < sendInfoData.sendSize) {LogUtils.w("读取数据不完整!已读数据少于应读取数据的大小……","应读：${sendInfoData.sendSize}", "实读：$readSize")bufferedInputStream.read(readBytes, readSize, sendInfoData.sendSize - readSize)}fTag = bufferedInputStream.read(tagBytes).run { String(tagBytes, 0, this) }LogUtils.w("header：$hTag", "携带信息的字节数：$infoSize", "携带信息内容：$sendInfoData","每次应读取的数据字节数量：${sendInfoData.sendSize}", "footer：$fTag")bufferedOutputStream.write(readBytes)bufferedOutputStream.flush()}}}.start()//请求权限(文件读写权限)override fun onResume() {super.onResume()PermissionUtils.permission(PermissionConstants.STORAGE).callback(object : PermissionUtils.SimpleCallback {override fun onGranted() {ToastUtils.showShort("获取文件读写权限成功！")}override fun onDenied() {}}).request()}private fun bytesToInt(bytes: ByteArray): Int {return (0 until bytes.size).sumBy { (bytes[it].toInt() and 0xFF) shl it * 8 }}//每次接收数据的信息 进度 和 要保存的数据字节大小data class SendInfoData(val percent: String, val sendSize: Int)
}

pc端(正常应该是后台)

在这种情况下后台就成客户端了。这里为了减少socket客户端的代码量，所以使用ptyhon来写：

import subprocess
import socket
import time
import copy
import json
import osclass SendInfoData(object):def __init__(self, percent="", sendSize=0):self.__percent = percentself.__sendSize = sendSizedef toJson(self):return json.dumps({"percent": self.__percent,"sendSize": self.__sendSize,})# int转byte数组
def intToBytes(intNumber=0): return intNumber.to_bytes(4, "little")# str转utf-8 byte数组
def strToUtf8Bytes(value): return bytes(value, encoding="utf-8")if __name__ == '__main__':subprocess.call("adb shell am broadcast -a NotifyServiceStop", shell=True)subprocess.call("adb forward tcp:9999 tcp:9000", shell=True)subprocess.call("adb shell am broadcast -a NotifyServiceStart", shell=True)client = socket.socket()result = client.connect(("127.0.0.1", 9999))# 文件路径filePath = "/Users/apple/Downloads/base.db3"# 文件大小allSize = os.path.getsize(filePath)fileSize = copy.deepcopy(allSize)print("%s\n" % fileSize)defaultReadSize = 1024 * 10progress = 0h = time.time()# 读取 文件with open(filePath, mode="rb") as readFile:while True:if fileSize <= 0: breakreadSize = defaultReadSize if fileSize > defaultReadSize else fileSizeprogress += readSizepercent = '{: .2f}'.format(progress * 1.0 / allSize * 100)print("进度：%s" % percent)# 读取内容readBytes = readFile.read(readSize)if not readBytes: breaktagH = strToUtf8Bytes("@tag:h")tagF = strToUtf8Bytes("@tag:f")# 携带信息infoJson = SendInfoData(percent, readSize).toJson()print("json:%s\n" % infoJson)infoBytes = strToUtf8Bytes(infoJson)infoSize = intToBytes(len(infoBytes))# 包裹传输数据client.send(tagH)  # 标记开头client.send(infoSize)  # 携带参数byte数据长度client.send(infoBytes)  # 携带参数内容client.send(readBytes)  # 真实传输的内容client.send(tagF)  # 标记结尾fileSize -= readSizeclient.close()f = time.time()print("用时：{: .0f}s".format((f - h)))

这个例子的界面比较简单，就一个按钮和一个文本。手上测试的文件是一个900多兆的文件，在单位的时候试过一个4个多G的sqlite文件。而且文件在传输后一样可以正常使用。说明这个方式还是可行的。（当然在实际项目中这个例子仅仅是证明这个方式可行而已，具体优化部分肯定不带少的）

笔记：byte[]未写满，补全的方式

目的是验证，这里以读取文件的内容为例，文件是txt格式的这里放了一段字符串“一二三四五六七八九十”。一共是10字符（一个字符2个字节，也就是20个字节）。定义一个byte数组长度为20。先读一半，然后再读剩下的一半。

import java.io.File
import java.io.FileInputStream
import java.nio.charset.Charsetfun main() {val path = "/Users/apple/Downloads/O.txt"val file = File(path)val inputStream = FileInputStream(file)//available()这个方法本质的意义是 剩余未被读取的字节数量println("文件的字节总数：${inputStream.available()}")val byte = ByteArray(20)val read1 = inputStream.read(byte, 0, 10)println(read1)println("read1后剩余字节数量：${inputStream.available()}")val read1Msg = String(byte, 0, read1, Charset.forName("GBk"))println(read1Msg)inputStream.read(byte, 10, 20 - read1)println("read2后剩余字节数量：${inputStream.available()}")val read2Msg = String(byte, 0, byte.size, Charset.forName("GBk"))println(read2Msg)}

这块结合Android端那段代码看正好（一旦索引那想不明白，真不如运行代码来的实在），运行结果如下。

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Android端

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