Android WebSocket工具类：重连、心跳、消息队列一站式解决方案

1. 依赖库
   使用 OkHttp 的WebSocket支持。

在 build.gradle 中添加依赖：

implementation 'com.squareup.okhttp3:okhttp:4.9.3'

2. WebSocket工具类实现

import okhttp3.*;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.util.Log;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class WebSocketManager {private static final String TAG = "WebSocketManager";private OkHttpClient client;private WebSocket webSocket;private String wsUrl;private AtomicInteger reconnectCount = new AtomicInteger(0);private boolean isConnecting = false;private boolean isConnected = false;private Handler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());private Runnable heartbeatRunnable;private ConcurrentLinkedQueue<String> messageQueue = new ConcurrentLinkedQueue<>(); // 线程安全的消息队列private ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); // 线程池private int maxReconnectCount = 5; // 最大重连次数private long reconnectInterval = 5000; // 重连间隔时间（毫秒）private long heartbeatInterval = 30000; // 心跳间隔时间（毫秒）private long heartbeatTimeout = 60000; // 心跳超时时间（毫秒）private WebSocketCallback callback;private WebSocketListener webSocketListener = new WebSocketListener() {@Overridepublic void onOpen(WebSocket webSocket, Response response) {Log.d(TAG, "WebSocket connected");isConnecting = false;isConnected = true;reconnectCount.set(0); // 重置重连次数startHeartbeat(); // 开始心跳sendQueuedMessages(); // 发送缓存的消息if (callback != null) {mainHandler.post(() -> callback.onConnected());}}@Overridepublic void onMessage(WebSocket webSocket, String text) {Log.d(TAG, "Received message: " + text);if (callback != null) {mainHandler.post(() -> callback.onMessage(text));}}@Overridepublic void onClosed(WebSocket webSocket, int code, String reason) {Log.d(TAG, "WebSocket closed: " + reason);isConnecting = false;isConnected = false;stopHeartbeat(); // 停止心跳if (callback != null) {mainHandler.post(() -> callback.onDisconnected());}}@Overridepublic void onFailure(WebSocket webSocket, Throwable t, Response response) {Log.e(TAG, "WebSocket failed: " + t.getMessage());isConnecting = false;isConnected = false;stopHeartbeat(); // 停止心跳if (callback != null) {mainHandler.post(() -> callback.onError(t));}reconnect(); // 尝试重连}};// 私有构造函数，使用Builder模式创建实例private WebSocketManager(Builder builder) {this.wsUrl = builder.wsUrl;this.maxReconnectCount = builder.maxReconnectCount;this.reconnectInterval = builder.reconnectInterval;this.heartbeatInterval = builder.heartbeatInterval;this.heartbeatTimeout = builder.heartbeatTimeout;client = new OkHttpClient.Builder().connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS).writeTimeout(10, TimeUnit.SECONDS).readTimeout(10, TimeUnit.SECONDS).build();}// 连接WebSocketpublic void connect() {if (!isConnecting && !isConnected) {isConnecting = true;executorService.submit(() -> {Request request = new Request.Builder().url(wsUrl).build();webSocket = client.newWebSocket(request, webSocketListener);});}}// 断开连接public void disconnect() {if (webSocket != null) {executorService.submit(() -> webSocket.close(1000, "Normal closure"));}releaseResources();}// 发送消息public void sendMessage(String message) {if (webSocket != null && isConnected) {executorService.submit(() -> {boolean sent = webSocket.send(message);if (!sent) {// 发送失败，将消息加入队列messageQueue.offer(message);}});} else {// 网络未连接时，将消息加入队列messageQueue.offer(message);}}// 重连机制private void reconnect() {if (reconnectCount.get() < maxReconnectCount) {reconnectCount.incrementAndGet();mainHandler.postDelayed(() -> {Log.d(TAG, "Reconnecting... Attempt: " + reconnectCount.get());connect();}, reconnectInterval);} else {Log.e(TAG, "Max reconnection attempts reached");}}// 发送缓存的消息private void sendQueuedMessages() {executorService.submit(() -> {while (!messageQueue.isEmpty()) {String message = messageQueue.poll();if (message != null) {boolean sent = webSocket.send(message);if (!sent) {// 发送失败，将消息重新加入队列messageQueue.offer(message);break;}}}});}// 开始心跳private void startHeartbeat() {heartbeatRunnable = new Runnable() {@Overridepublic void run() {if (isConnected) {webSocket.send("Heartbeat"); // 发送心跳消息mainHandler.postDelayed(this, heartbeatInterval);}}};mainHandler.post(heartbeatRunnable);}// 停止心跳private void stopHeartbeat() {mainHandler.removeCallbacks(heartbeatRunnable);}// 释放资源private void releaseResources() {executorService.shutdown();mainHandler.removeCallbacksAndMessages(null);}// 设置回调public void setWebSocketCallback(WebSocketCallback callback) {this.callback = callback;}// Builder模式public static class Builder {private String wsUrl;private int maxReconnectCount = 5;private long reconnectInterval = 5000;private long heartbeatInterval = 30000;private long heartbeatTimeout = 60000;public Builder(String wsUrl) {this.wsUrl = wsUrl;}public Builder setMaxReconnectCount(int maxReconnectCount) {this.maxReconnectCount = maxReconnectCount;return this;}public Builder setReconnectInterval(long reconnectInterval) {this.reconnectInterval = reconnectInterval;return this;}public Builder setHeartbeatInterval(long heartbeatInterval) {this.heartbeatInterval = heartbeatInterval;return this;}public Builder setHeartbeatTimeout(long heartbeatTimeout) {this.heartbeatTimeout = heartbeatTimeout;return this;}public WebSocketManager build() {return new WebSocketManager(this);}}// 回调接口public interface WebSocketCallback {void onMessage(String message);void onConnected();void onDisconnected();void onError(Throwable t);}
}

3. 功能说明
   3.1 连接状态管理
   增加 isConnecting 状态，区分连接中和已连接状态。

3.2 消息重发机制
在发送失败时，将消息重新加入队列，等待重连后发送。

3.3 动态心跳机制
支持动态调整心跳间隔和超时时间。

3.4 资源释放
在断开连接时，释放线程池和Handler资源，避免内存泄漏。

3.5 日志分级
通过 Log.d 和 Log.e 区分调试日志和错误日志。

4. 使用示例
   4.1 初始化并连接WebSocket

WebSocketManager webSocketManager = new WebSocketManager.Builder("ws://your-websocket-url").setMaxReconnectCount(10).setReconnectInterval(3000).setHeartbeatInterval(60000).setHeartbeatTimeout(120000).build();webSocketManager.setWebSocketCallback(new WebSocketManager.WebSocketCallback() {@Overridepublic void onMessage(String message) {Log.d(TAG, "Received: " + message);}@Overridepublic void onConnected() {Log.d(TAG, "Connected");}@Overridepublic void onDisconnected() {Log.d(TAG, "Disconnected");}@Overridepublic void onError(Throwable t) {Log.e(TAG, "Error: " + t.getMessage());}
});webSocketManager.connect();

4.2 发送消息

webSocketManager.sendMessage("Hello, WebSocket!");

4.3 断开连接

webSocketManager.disconnect();

4.4 处理生命周期

@Override
protected void onDestroy() {super.onDestroy();webSocketManager.disconnect();
}

在Activity中使用WebSocket工具类非常简单。我们需要确保WebSocket的生命周期与Activity的生命周期绑定，避免内存泄漏和资源浪费。以下是完整的示例代码，展示如何在Activity中初始化、使用和释放WebSocket工具类。

在Activity中使用WebSocket工具类

1. Activity代码示例

import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import androidx.annotation.Nullable;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;public class MainActivity extends AppCompatActivity {private static final String TAG = "MainActivity";private WebSocketManager webSocketManager;@Overrideprotected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// 初始化WebSocketManagerwebSocketManager = new WebSocketManager.Builder("ws://your-websocket-url").setMaxReconnectCount(10).setReconnectInterval(3000).setHeartbeatInterval(60000).setHeartbeatTimeout(120000).build();// 设置WebSocket回调webSocketManager.setWebSocketCallback(new WebSocketManager.WebSocketCallback() {@Overridepublic void onMessage(String message) {Log.d(TAG, "Received: " + message);// 在这里处理接收到的消息}@Overridepublic void onConnected() {Log.d(TAG, "Connected");// 在这里处理连接成功事件}@Overridepublic void onDisconnected() {Log.d(TAG, "Disconnected");// 在这里处理连接断开事件}@Overridepublic void onError(Throwable t) {Log.e(TAG, "Error: " + t.getMessage());// 在这里处理错误事件}});// 连接WebSocketwebSocketManager.connect();// 发送消息webSocketManager.sendMessage("Hello, WebSocket!");}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();// 断开WebSocket连接并释放资源if (webSocketManager != null) {webSocketManager.disconnect();}}
}

2. 代码说明
   2.1 初始化WebSocketManager
   在 onCreate 方法中，使用 Builder 模式初始化 WebSocketManager，并设置最大重连次数、重连间隔、心跳间隔和超时时间。

webSocketManager = new WebSocketManager.Builder("ws://your-websocket-url").setMaxReconnectCount(10).setReconnectInterval(3000).setHeartbeatInterval(60000).setHeartbeatTimeout(120000).build();

2.2 设置回调
通过 setWebSocketCallback 方法设置回调接口，处理WebSocket的连接、消息、断开和错误事件。

webSocketManager.setWebSocketCallback(new WebSocketManager.WebSocketCallback() {@Overridepublic void onMessage(String message) {Log.d(TAG, "Received: " + message);// 在这里处理接收到的消息}@Overridepublic void onConnected() {Log.d(TAG, "Connected");// 在这里处理连接成功事件}@Overridepublic void onDisconnected() {Log.d(TAG, "Disconnected");// 在这里处理连接断开事件}@Overridepublic void onError(Throwable t) {Log.e(TAG, "Error: " + t.getMessage());// 在这里处理错误事件}
});

2.3 连接WebSocket
在 onCreate 方法中调用 connect() 方法，启动WebSocket连接。

webSocketManager.connect();

2.4 发送消息
通过 sendMessage 方法发送消息。

webSocketManager.sendMessage("Hello, WebSocket!");

2.5 释放资源
在 onDestroy 方法中调用 disconnect() 方法，断开WebSocket连接并释放资源。

@Override
protected void onDestroy() {super.onDestroy();if (webSocketManager != null) {webSocketManager.disconnect();}
}

3. 注意事项
   3.1 生命周期绑定
   确保WebSocket的生命周期与Activity的生命周期绑定，避免内存泄漏。

在 onDestroy 中释放资源。

3.2 线程安全
WebSocket的回调方法（如 onMessage）运行在后台线程，如果需要更新UI，请使用 Handler 或 runOnUiThread。

3.3 网络权限
在 AndroidManifest.xml 中添加网络权限：

<!--    网络权限--><uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
<!--    wifi权限--><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/><uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/><uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE"/>

3.4 SSL/TLS支持
如果WebSocket服务器使用 wss 协议（即基于SSL/TLS的安全连接），OkHttp 会自动处理SSL/TLS握手，无需额外配置。

4. 扩展功能
   4.1 动态调整心跳间隔
   可以根据服务器响应动态调整心跳间隔。例如，在收到服务器的心跳响应后，延长心跳间隔。

@Override
public void onMessage(String message) {if ("HeartbeatResponse".equals(message)) {// 动态调整心跳间隔webSocketManager.setHeartbeatInterval(120000);}
}

4.2 消息重发机制
在发送失败时，将消息加入队列，等待重连后重新发送。

webSocketManager.sendMessage("Hello, WebSocket!");

4.3 日志分级
通过 Log.d 和 Log.e 区分调试日志和错误日志，方便调试和生产环境使用。

5. 总结
   在Activity中使用优化后的WebSocket工具类非常简单。通过生命周期绑定、回调接口和资源释放机制，可以确保WebSocket的高效运行和资源管理。以下是完整的流程：

初始化：在 onCreate 中初始化 WebSocketManager。

设置回调：处理连接、消息、断开和错误事件。

连接WebSocket：调用 connect() 方法。

发送消息：通过 sendMessage 方法发送消息。

释放资源：在 onDestroy 中调用 disconnect() 方法。