ソケット通信においてPC-Android間の通信ができない

Question

PC-Android間の通信を実現したい

TCPを使用したソケット通信にてクラスオブジェクトを送受信したいです。
【Java】TCP通信を利用したデータ送受信 | のんぽぐを参考にプログラミングの学習を進めています。このサイトではPC-PC間のソケット通信について書かれていると思いますが、PC-Android間での通信を実現したいです。

PC-Android間で
プログラムを実行したとき、実行結果に示したようになり、Server（PC側）のプログラムの24行目
UserInformation cIU =(UserInformation)objectInputStream.readObject();
が超えられません。eclipse上では問題や警告は出ていません。

ClassNotFoundExceptionで検索したのですが解決策が分かりません。
お力添えいただけないでしょうか。

Server画面（PC）　実行結果

java Server_ver3java.lang.ClassNotFoundException: com.websarva.wings.android.clientver3.UserInformation
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:418)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:352)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:351)
at java.lang.Class.forName0(Native Method)
at java.lang.Class.forName(Class.java:348)
at java.io.ObjectInputStream.resolveClass(ObjectInputStream.java:720)
at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1925)
at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1808)
at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2099)
at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1625)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:465)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:423)
at Server_ver3.main(Server_ver3.java:24)

該当のソースコード

###Serverプログラム(PC)

package com.websarva.wings.android.clientver3;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server_ver3 {

	public static ServerSocket serverSocket = null;
	public static Socket socket =null;

	public static void main(String[] args) {
	
		ObjectInputStream objectInputStream = null;

		try {
                        System.out.println("aaa");//デバッグのため
			serverSocket = new ServerSocket(2001);
			socket = serverSocket.accept();
                        System.out.println("bbb");//デバッグのため

			objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                        System.out.println("ccc");//デバッグのため

			UserInformation cIU =(UserInformation)objectInputStream.readObject();//24行目
                        System.out.println("eee");//デバッグのため

			objectInputStream.close();
			serverSocket.close();

			System.out.println(cIU.current_latitude);
			System.out.println(cIU.current_longitude);

		}catch(ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

###UserInformationクラス（クラスオブジェクト）

package com.websarva.wings.android.clientver3;

import java.io.Serializable;

public class UserInformation implements Serializable {

    public double current_latitude;//現在地　緯度
    public double current_longitude;//現在地　経度


    public void setcurrent_latitude(double inputcurrent_latitude) {
        this.current_latitude = inputcurrent_latitude;
    }

    public void setcurrent_longitude(double inputcurrent_longitude) {
        this.current_longitude = inputcurrent_longitude;
    }
}

###Clientプログラム(Android)

package com.websarva.wings.android.clientver3;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    public static Socket socket = null;
    public static String host = "192.168.11.2";
    public static int port = 2001;

    public static UserInformation cUI = new UserInformation ();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        cUI.setcurrent_latitude(35.0);
        cUI.setcurrent_longitude(139.0);


        new Thread (new Runnable(){
            public void run(){

                ObjectOutputStream objectOutputStream = null;

                try{
                    socket = new Socket(host,port);
                    objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

                    objectOutputStream.writeObject(cUI);

                    objectOutputStream.close();
                    socket.close();

                } catch (UnknownHostException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }).start();
    }
}

###パーミッション

<manifest >
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
    <application ~    
    </application>
</manifest>

#試したこと

Client（Android側）のプログラムを少しだけ変更しPC(Server)-PC(Client)で問題なく実行できていることを確認しています。そのときのPC(Client)プログラムが以下になります。
###ClientをPCにした場合

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class Client_ver3 {
	public static Socket socket = null;
    public static String host = "192.168.11.2";
    public static int port = 2001;

    public static UserInformation cUI = new UserInformation ();

	public static void main(String[] args) {

		cUI.setcurrent_latitude(35.0);
        cUI.setcurrent_longitude(139.0);


        ObjectOutputStream objectOutputStream = null;

        try{
            socket = new Socket(host,port);
            objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

            objectOutputStream.writeObject(cUI);

            objectOutputStream.close();
            socket.close();

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
	}

###実行結果（PCをClientにした際の結果）
aaa
bbb
ccc
eee
35.0
139.0

Comments

[jimbe]

因みにすべてのクラスにおいて package は指定されておらず、UserInformation クラスは同じファイル(一方からもう一方へコピペとかで)なのですね？

[gken]

Clientはpackageしています。
serInformation クラスは同じファイル(ClientからServerへコピペ)です。

[gken]

解決することができました。
ありがとうございました。
ソースコードにpackageを追加したものに修正しました。

Answer 1

プログラムを実行したとき、実行結果に示したようになり、Server（PC側）のプログラムの24行目UserInformation cIU =(UserInformation)objectInputStream.readObject();が超えられません。eclipse上では問題や警告は出ていません。
ClassNotFoundExceptionで検索したのですが解決策が分かりません。

        }catch(ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("ClassNotFoundException e");

ほんとうに24行目で発生しているのか、ほんとうにUserInformationクラスがみつからないのか、上記処理ではわかりませんね。以下のように書き換えてその結果を提示してはいかがかと。

        }catch(ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();

また、 serialVersionUID を省略すると、自動的に何かが設定されますが、環境により異なる結果となった経験があります(Windows <-> Linux)。だから、なんでもいいので明示してみたらどうなりますか。

see: https://www.google.co.jp/search?q=java+serialVersionUID

import java.io.Serializable;
public class UserInformation implements Serializable {
+ private static final long serialVersionUID = 12345L; 

Comments

[gken]

try文の例外処理の部分を

System.out.println("ClassNotFoundException e");
から
e.printStackTrace();
へ変更しました。変更後の実行結果こちらになります。
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:418)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:352)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:351)
at java.lang.Class.forName0(Native Method)
at java.lang.Class.forName(Class.java:348)
at java.io.ObjectInputStream.resolveClass(ObjectInputStream.java:720)
at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1925)
at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1808)
at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2099)
at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1625)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:465)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:423)
at Server_ver3.main(Server_ver3.java:24)

[gken]

質問のソースコードの方も合わせて変更させて頂きました。

[gken]

serialVersionUIDについて質問させてください。デシリアライズの際に、ロードしようとするクラスのserialVersionUIDとシリアライズオブジェクトが保持するserialVersionUIDの比較が行われ、異なる場合は例外が発生する。と調べたら出てきました。そのため、Server側、Client側のUserInformationクラス（クラスオブジェクト）のserialVersionUIDは同一の値を使用するという認識でいいでしょうか。

[shiketa]

> 変更後の実行結果こちらになります。 at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)

何故、すべてを晒さないのでしょうか。ClassNotFoundException のメッセージに、どのクラスが見つからなかったのかが明記されているとおもうのですが。ま、いいです。
--
> そのため、Server側、Client側のUserInformationクラス（クラスオブジェクト）のserialVersionUIDは同一の値を使用するという認識でいいでしょうか。

そうです。そしてこのコメントを読む限り、Server側とClinet側のソースは異なる、ということなのですね。そうなのであれば、もしかしたらパッケージも異なっているのではないでしょうか。ObjectXXStreamでシリアライズ/デシリアライズをしたいのであれば、最低限FQCNは一致している必要があります。
まぁ、そもそも発生している例外が ClassNotFoundException なので、serialVersionUID以前のはなし。だから、「デシリアライズしようとしているUserInformationクラスへのクラスパスが定義されていない」と考えるのが本筋だとおもいます。

[shiketa]

# クライアント側でjava.lang.Stringをシリアライズし、サーバ側で mypkg.Stringクラスにデシリアライズしようとしているのではないですか、ということです。

[gken]

日を跨いでの返信で申し訳ありません。
コピペしたServer側の実行画面に不備がすみませんでした。
正しくはこちらになります。

java Server_ver3java.lang.ClassNotFoundException: com.websarva.wings.android.clientver3.UserInformation
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:418)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:352)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:351)
at java.lang.Class.forName0(Native Method)
at java.lang.Class.forName(Class.java:348)
at java.io.ObjectInputStream.resolveClass(ObjectInputStream.java:720)
at java.io.ObjectInputStream.readNonProxyDesc(ObjectInputStream.java:1925)
at java.io.ObjectInputStream.readClassDesc(ObjectInputStream.java:1808)
at java.io.ObjectInputStream.readOrdinaryObject(ObjectInputStream.java:2099)
at java.io.ObjectInputStream.readObject0(ObjectInputStream.java:1625)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:465)
at java.io.ObjectInputStream.readObject(ObjectInputStream.java:423)
at Server_ver3.main(Server_ver3.java:24)

shiketaさんがおっしゃる通りパッケージを揃えて再度やってみます。

[gken]

Android（Client）のパッケージである
package com.websarva.wings.android.clientver3;
をPC（Server）に追加しました。
すると、実行結果（PCをClientにした際の結果）と同じ結果を得られました。

shiketaさんのご指摘通り　”最低限FQCNは一致している必要”が出来ていませんでした。

[gken]

無事にうまく受信できました。
ありがとうございました。
ソースコードにpackageを追加したものに修正しました。

[dodox86]

他回答欄でいただいたコメントですが、JavaのRMIの件も含め、私もこれまで知らなかった新たな知見を得られました。高評価させていただきました。

Answer 2

ざっくり言えば、同じ java だからと言って(同じ java ファイルを使っていても) PC と Android でシリアライズしたモノが同じとは限りません。
その場合でもどうしてもシリアライズして受け渡ししたいのであれば、シリアライズ/デシリアライズの処理を自ら書く必要があります。

ただ、ClassNotFound だと(readObject が)どのクラスかが分からない状態ですので、シリアライズとかよりも、通信フォーマットを独自に設計してデータをやり取りすることになりそうな気がします。

Comments

[gken]

解答ありがとうございます。
UserInformation cIU =(UserInformation)objectInputStream.readObject();
デシリアライズではないということでしょうか。

[jimbe]

writeObject でシリアライズし、 readObject でデシリアライズするというのは PC でも Android でも同じです。
問題は、Android でのシリアライズデータと PC でのデシリアライズ処理がマッチしていないことでしょう。
UserInformation を丸ごと送受信するのではなく、そのデータを一つずつ送受信したほうが簡単かと思います。

[shiketa]

Javaと謳っているのであればAndriodも仕様には則っているのだと思います(Andriod環境に関しての知見は持ち合わせておりません)。環境が異なっても、直列化仕様に則っているのであれば、問題ないと思いますけど...
https://docs.oracle.com/javase/jp/6/platform/serialization/spec/serialTOC.html

[shiketa]

jimbeさんの「そのデータを一つずつ送受信したほうが」という指摘が、たとえばテキストで(Stringクラスをシリアライズしてではなく)、たとえばJSON形式で、というはなしなのであれば、わたしもその案に全面的に賛成です。

[jimbe]

> ～ 環境が異なっても、直列化仕様に則っているのであれば ～
その辺りのはっきりした（出来る/出来た、可能/不可能とかの）記述が見つからないでいます。そのために「～ がマッチしていないことでしょう。」というあやふやな表現となってしまいました。

> そのデータを一つずつ送受信したほうが
は、まさしく shiketa さんの仰る通りです。

[gken]

お二方ありがとうございました。
他の方法も視野に入れながらもう暫くやってみようと思います。

[dodox86]

Android上でシリアライズしたデータをAndroid上でファイルにいったん保存するなり、あるいはバイナリ列を直接でもいいからサムチェックするなりして、PC上でシリアライズした場合と同じサム値(MD5でもSHA256でもなんでも)になれば、バイナリでのシリアライズ/デシリアライズに問題があるかないか疑念が消えるのではないでしょうか。

[dodox86]

私だったら、Javaのバージョンが同じでも違うVMで動くものでバイナリのシリアライズ、デシリアライズは不安が残るので採用しませんが、、、Androidは.classファイルではなく最終的には.dexファイルで、VMも違い、ART(Android RunTime)です。ただ、シリアライズした結果がそれぞれで同じか、私自身も実際に確認をしたことはありません。

[shiketa]

dodox86さん。わたしの個人的な思い込みだとおもいますが、オブジェクトのシリアライズ/デシリアライズの仕掛けは、rmiを実現するためもあったのではないかと捉えています。 https://docs.oracle.com/javase/jp/1.5.0/guide/rmi/
異なるVMの間で、異なるJavaのバージョン間で、異なる環境の間で、リモートのメソッドを実行できるようにするための基盤となる仕掛け。だからわたしはこの仕掛け自体は信用しています。

[dodox86]

shiketaさん、コメントに対するフォローの情報どうもありがとうございます。RMIのことについてはまったく意識していませんでしたが、それに照らすとその通りですね。興味がわいたので私も今、検証しているのですが、まずPC上での話ですとOpenJDK 8とOracle SE 11のファイルへのシリアライズの結果（サム値）は同じでした。Android上でも同じかどうか確認しようとしているところです。

[gken]

jimbeさん、shiketaさん、dodox86さん
解決することが出来ました。
ありがとうございました。