Shadowsocks-Android 使用 Kotlin 开发的实践

目录

1. 简介
2. 应用程序架构设计 2.1 核心模块 2.2 UI 层 2.3 网络层
3. 功能实现 3.1 配置管理 3.2 连接控制 3.3 流量统计
4. 性能优化 4.1 启动速度 4.2 电量消耗
5. 常见问题解答 5.1 如何添加服务器配置？ 5.2 为什么连接会断开？ 5.3 如何查看流量使用情况？ 5.4 是否支持自定义 DNS 服务器？

1. 简介

Shadowsocks-Android 是一款基于 Shadowsocks 协议的安卓代理客户端应用程序。它可以帮助用户突破网络限制,访问被屏蔽的网站和服务。本文将介绍如何使用 Kotlin 语言开发 Shadowsocks-Android 应用程序,包括应用程序的架构设计、核心功能实现,以及性能优化等方面的内容。

2. 应用程序架构设计

Shadowsocks-Android 应用程序的整体架构可以分为三个主要模块:核心模块、UI 层和网络层。

2.1 核心模块

核心模块负责 Shadowsocks 协议的实现,包括:

• 配置管理:读取和保存服务器配置信息
• 连接控制:建立、维护和断开 Shadowsocks 连接
• 流量统计:记录上传和下载的流量数据

2.2 UI 层

UI 层负责应用程序的界面展示和交互,包括:

• 服务器配置界面:添加、编辑和删除服务器配置
• 连接状态界面:显示当前的连接状态和流量数据
• 设置界面:配置应用程序的各项参数

2.3 网络层

网络层负责应用程序与服务器之间的网络通信,包括:

• 建立 Shadowsocks 连接
• 处理 Shadowsocks 协议数据包
• 管理网络状态和连接生命周期

3. 功能实现

3.1 配置管理

Shadowsocks-Android 应用程序支持多个 Shadowsocks 服务器配置,用户可以根据需要添加、编辑和删除服务器配置。配置信息包括服务器地址、端口、加密方式和密码等。

配置信息以 JSON 格式存储在应用程序的内部存储中,并通过 SharedPreferences API 进行读写操作。

kotlin data class ServerConfig( val server: String, val serverPort: Int, val password: String, val method: String )

// 读取配置信息 val config = sharedPreferences.getString(“server_config”, null)?.let { Gson().fromJson(it, ServerConfig::class.java)} // 保存配置信息 val configJson = Gson().toJson(serverConfig) sharedPreferences.edit() .putString(“server_config”, configJson) .apply()

3.2 连接控制

Shadowsocks-Android 应用程序提供了连接和断开 Shadowsocks 服务器的功能。连接过程包括:

1. 创建 LocalSocket 对象,建立与 Shadowsocks 服务器的 TCP 连接
2. 发送认证数据包,进行身份验证
3. 建立 SOCKS5 代理连接,转发用户的网络请求

断开连接时,则需要关闭 LocalSocket 对象,释放连接资源。

kotlin fun connect(serverConfig: ServerConfig) { // 创建 LocalSocket 对象 val socket = LocalSocket() socket.connect(LocalSocketAddress(serverConfig.server, Namespace.ABSTRACT))

// 发送认证数据包
val authPacket = AuthenticationPacket(serverConfig.password, serverConfig.method)
socket.outputStream.write(authPacket.toByteArray())

// 建立 SOCKS5 代理连接
val socksPacket = Socks5ConnectPacket(targetHost, targetPort)
socket.outputStream.write(socksPacket.toByteArray())

// 连接成功,保存 socket 对象
connectedSocket = socket}

fun disconnect() { // 关闭 LocalSocket 对象 connectedSocket?.close() connectedSocket = null}

3.3 流量统计

Shadowsocks-Android 应用程序会记录用户的上传和下载流量数据,并在界面上实时显示。流量统计通过监听 VpnService 的 PacketSendQueue 和 PacketReceiveQueue 来实现。

kotlin class TrafficMonitor : VpnService.Callback { private var uploadBytes = 0L private var downloadBytes = 0L

override fun onPacketSent(packet: ByteArray) {
    uploadBytes += packet.size
}

override fun onPacketReceived(packet: ByteArray) {
    downloadBytes += packet.size
}

fun getUploadBytes(): Long {
    return uploadBytes
}

fun getDownloadBytes(): Long {
    return downloadBytes
}}

4. 性能优化

4.1 启动速度

为了提升应用程序的启动速度,可以采取以下优化措施:

• 延迟加载非必要的 UI 组件和资源
• 使用 Coroutines 异步执行耗时操作,如读取配置信息
• 缓存常用的配置信息,减少磁盘 I/O 操作

4.2 电量消耗

为了降低应用程序的电量消耗,可以采取以下优化措施:

• 监听系统的网络状态变化,在网络不可用时主动断开 Shadowsocks 连接
• 根据用户的使用习惯,自动调整 Shadowsocks 连接的超时时间
• 优化 VpnService 的唤醒机制,减少不必要的唤醒操作

5. 常见问题解答

5.1 如何添加服务器配置？

1. 在应用程序的设置界面,点击”添加服务器”按钮
2. 输入服务器地址、端口、加密方式和密码等信息
3. 点击”保存”按钮即可

5.2 为什么连接会断开？

连接断开可能有以下几种原因:

• 网络环境不稳定,导致 Shadowsocks 连接中断
• 服务器端配置或网络状态发生变化
• 应用程序内部发生异常,无法维持连接

您可以尝试重新连接或更换其他服务器配置。如果问题持续存在,请联系应用程序的开发者寻求帮助。

5.3 如何查看流量使用情况？

在应用程序的主界面,您可以看到当前的上传和下载流量数据。如果需要查看历史流量信息,可以进入设置界面查看。

5.4 是否支持自定义 DNS 服务器？

Shadowsocks-Android 应用程序目前不支持自定义 DNS 服务器。它会使用系统默认的 DNS 服务器进行域名解析。如果您需要使用自定义 DNS,可以考虑使用第三方 DNS 应用程序,如 AdGuard DNS 或 NextDNS。