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Java实现远程屏幕监视

远程屏幕监视使得控制方可以在远程主机上监视其它一台机器,其主要实现原理就是将被控制机器的屏幕作为图片传送给监视方,在Java中要实现远程屏幕监视,主要解决以下几个问题即可:
1:将当前屏幕的显示内容捕捉为图片
2:将捕捉的图片发送到远程控制主机
3:远程控制主机接收到在本地显示
4:利用多线程重复上面三步达到实时更新

说起来怎么这么简单啊,今天试着做了一下远程屏幕监视的实验,发现还真不是这么简单的,把我的心得总结出来共享一下,希望对你有用。

将当前屏幕显示内容捕捉为图片

1Robot robot = new Robot();
2//要捕捉的屏幕显示范围,下面以全屏示例说明
3Rectangle rect = new Rectangle(Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize());
4BufferedImage bm = robot.createScreenCapture(rect);

通过上面几行代码就把屏幕的当前显示内容保存为内存中的BufferedImage对象,这个确实简单.

将捕捉的图片发送到远程控制主机
要达到实时监控,怎么保证发送效率,在网络状况不良好时怎么保证发送时使用带宽
因为要不停地往控制机上发送图片,所以传送的图片不能太大,否则会影响实时性,当网络状况不好时,占用带宽过多则更加会给实时性带来严峻的考验,解决的方法有两个:
1:使用jpg格式的图片进行传输。
jpg是一种支持高度压缩技术的图片格式,它所存储的信息不包含透明度,同等质量的情形下相对来说比png,gif等格式的图片要小很多,当然,文件大小是以图像质量为代价的,如果你一味地追求压缩后的大小,图像质量就会受损了。我在实验中使用大小为28394字节的png图片经过jpg压缩后大小仅剩5815字节(不是PS,整个过程全部使用Java完成)。
2:将用图片生成的字节数据先压缩再传送。
这一步是仁者见仁,智者见智了,有人说没有必要,jgp格式的图片再压缩也小不了多少。确实是这样的,我在实验中把5815字节大小的jpg经过zip压缩后为大小变为5702,有点小作用,实际应用中压缩与否就看你了(压缩其它格式的图片效果可能会明显一点,我在实验中把一个大小为883078字节的bmp图片压缩后大小仅为16849字节,很可观,达到了52:1)。

我能想到的就是这两点了,欢迎各位仁智双全的人补充。下面就是这两点用到的Java技术,Java高手就直接跳过吧。

使用Java将图片处理成jpg格式
1//outputstream就是要写入处理后的jpg图片的输出流,要保存到文件的话就用FileOutputStream
2JPEGCodec.createJPEGEncoder(outputstream).encode(bm);
3ImageIO.write(bm, "jpg", outputstream);

这两种方法有什么差别呢?别的我不知道,就平均效率来说,第二种是第一种的2倍,我实验中转换了10次,使用的时间分别是125和250(单位是百分之一毫秒,机子有点慢的说).

把图片数据转换为字节数组
1ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
2JPEGCodec.createJPEGEncoder(bos).encode(bm);
3// 上句也可以用 ImageIO.write(bm, "jpg", bos)实现
4bos.flush();
5byte[] data = bos.toByteArray();

将生成的字节数组进行zip压缩
1ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(bos);
2zos.setLevel(Deflater.BEST_COMPRESSION);
3//下面我以ScreenCapture.jpg说明
4zos.putNextEntry(new ZipEntry("ScreenCapture.jpg"));
5zos.write(data);
6zos.closeEntry();

好了,这个时候就可以把字节数组发往监控机器了,如果你发了,你就知道,问题又来了(不会吧!)。
1:既然是采用多线程发送多张图片,那么对于一张图片,接收方怎么知道你发完了呢?
2:如果要发其它的数据,比如鼠标点击等,接收方又怎么区分什么时候发的是图片,什么时候发的是其它的……

对于这两点问题,最直接的解决方法是当数据发送完成后关闭发送字节的输出流,第二次发送时重新建立连接(网上确实有人这样肆无忌惮地做),这种方法采用不采用就看良心了(汗)。我采用的解决方法是,每次发送数据前都告诉接收方要发什么东西(解决问题2),同时告诉它我发了多少字节(解决问题1),接收方只要接收了这么多字节数,就表示本次发送完成,最后再发送真正要发送的内容(图片等),说简单点就是,发送的消息结构如下:
【标识位 大小 消息】
标识位:采用一个整型,其实是一个byte,占一个字节
大小:一个整型,占四个字节
消息:实际要发送的字节数组,长度就是字节数组的长度
这样接收方每次都是先读取一个整数,判断发送方是要发送什么消息,然后再判断消息的大小,然后再接收指定大小的消息,最后完成本次发送转入下一次接收工作。

采用Socket的方式进行消息的发送
1DataOutputStream dos = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
2//SEND_IMAGE_SYMBOL是一个标识位,你随便定义,只要保证能与其它标识位区分就行
3dos.write(SEND_IMAGE_SYMBOL);
4
5dos.writeInt(data.length);
6dos.write(data);
7dos.flush();

啊,真不容易,终于发送出去了!不知道那边接收到了没有?那现在就去追踪报道吧。


远程控制主机接收消息
 1//先要判断消息的类型
 2DataInputStream reader = new DataInputStream(socket.getInputStream());
 3int msgSymbol = reader.read();
 4//还记得这个SEND_IMAGE_SYMBOL吗
 5if (msgSymbol == SEND_IMAGE_SYMBOL)
 6{
 7    //哦,是要发送图片啊。让我看看你的图片有多大
 8    int msgSize = reader.readInt();
 9
10    //晕,你网速好也不用发这么大吧,我一次接收不完的,不过幸好我有准备
11    byte[] buffer = new byte[msgSize];
12    int length = 0;
13
14    while (length < msgSize)
15    {
16        int readSize = reader.read(buffer, length, msgSize - length);
17
18        if (readSize > 0)
19        {
20            length = length + readSize;
21        }

22        else
23        {
24            break;
25        }

26    }

27    //这是非常关键的,图片太大时一次性是读不完的,一定要使用缓冲重复读取。
28
29    //人家给我发送的消息是图片,怎么把字节数组还原成图片呢?
30    ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(buffer);
31    ZipInputStream zis = new ZipInputStream(bis);
32    //读取压缩的数据内容。
33    ZipEntry ze = zis.getNextEntry();
34    BufferedImage bi = ImageIO.read(zis);
35    //或者BufferedImage bi = JPEGCodec.createJPEGDecoder(zis).decodeAsBufferedImage();
36    //上面两行代码的差别已经说过了
37    //另外,如果在发送的时候你没有进行压缩,把上面的zis换成bis就行。
38
39
40    //有了BufferedImage对象,剩下的就是把它显示出来了进行远程"偷窥",任何一个支持图片显示的swing组件你都以用,我在实验中用的是JPanel,一个简单又支持双缓冲的组件。
41}


最后,就是使用多线程重复上面的步骤进行实时监控了。有什么问题欢迎指正。

本次实验进行的还算成功,成功偷窥了自己的桌面。谢谢你坚持看完我这么烂的文章,向你致敬!


下面是本次实验的运行图:


本文所使用的源代码:  源代码下载

posted on 2010-02-10 10:05 凯子 阅读(2861) 评论(10)  编辑  收藏 所属分类: Java

评论

# re: Java实现远程屏幕监视[未登录]  回复  更多评论   

怎么把多线程的部分省略了?
2010-02-10 13:50 | lazy

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

@lazy
你只要把文章里面所说的发送方和接收方的行为都放到多线程里就可以了,下载源代码看吧,呵呵。
2010-02-10 14:35 | 凯子

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

不错!
2010-02-11 16:41 | 龙屠日

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

以前尝试使用MINA写一个服务器端程序,但是没有想到如何区分不同的用户发来的消息,超时的状态和权限
2010-02-23 14:31 | lordz

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

发送截图可能在你本机上还能是“实时”
拿到局域网或者不同网段的两天机器上恐怕就到不到“实时”的效果了
要想做这个,建议你看看VNC的java实现
2010-02-24 12:26 | RogerX

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

再提一句
ImageIO性能很差
2010-02-24 12:27 | RogerX

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

@RogerX
其实本机也达不到很好的“实时”效果,有时间好好研究一下VNC的源码,谢谢。

我也没有打算做远程控制,只是做个实验,还是有不少收获的。
2010-02-25 14:39 | 凯子

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

@RogerX
ImageIO的性能确实很差,不知道有没有JPEGCodec.createJPEGEncoder性能更好的解决方案呢?

兄弟你应该是个高手了,哈哈,以后多指教了!
2010-02-25 14:41 | 凯子

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

大哥,箭头形状的鼠标 看不到呀。怎么办?
2010-02-25 17:06 | 飞熊

# re: Java实现远程屏幕监视  回复  更多评论   

@飞熊
把捕捉到的bufferedimage处理,在其上面绘制出鼠标再发给远程机器,先找一张鼠标的图片,当然,要先得到鼠标的位置,方法如下:
PointerInfo pi = MouseInfo.getPointerInfo();
Point point = pi.getLocation();

这是我的解决方法,仅供参考,呵呵 !
2010-02-28 23:21 | 凯子

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