前言
远程桌面控制的产品已经有很多很多，我做此项目的初衷并不是要开发出一个商用的产品，只是出于兴趣爱好，做一个开源的项目，之前也没有阅读过任何远程桌面控制的项目源码，只是根据自己已有的经验设计开发，肯定有许多不足，有兴趣的朋友可以留言讨论与支持。
初现端倪
一般需要远程控制的场景发生在公司和家之间，由于公司和家里的电脑一般都在局域网内，所以不能直接相连，需要第三方中转，所以至少有三方,如下图。
负责中转的第三方是服务器，控制端和傀儡端(被控制端)相对于服务器来说都是客户端，都和服务器直接相连，也就是说控制端不和傀儡端相连。
款款深入
约定:
- 控制端M(Master)
- 服务器S(Server)
- 傀儡端P(Puppet)
为了叙述方便,以下如不做特别说明,M表示控制端,S表示服务端,P表示傀儡端。
如果要达到控制傀儡的目的，应该怎么做呢？三方之间至少要发生什么交互呢？
控制端、傀儡端的接收器和服务器中的转发器都是一个，为便于流程的清晰，分开画了。
责任细分
可以看出三者交互主要通过命令形式(命令可以带数据也可以不带数据)，发送、转发、接收命令，然后做出相应的动作。
从上图中看到，服务端不仅需要转数据，还需要记录存活的傀儡以及维护控制端和傀儡之间的关系，其实还得处理一些异常情况，比如远程过程中，傀儡断开，过一会又连接上，傀儡是否需要继续给控制端发送屏幕截图。功能层级图
粗粒度分一下，可以分为三层：Desktop层负责UI处理，CommandHandler层负责命令处理,Netty网络层负责数据的网络传输。
具体来看一下commandHandler层：
CommandHandlerLoader工具类会根据Netty或Desktop层传入的Command到配置文件commandhandlers中查找对应的处理类，动态加载，然后进行逻辑处理，这样对于后期命令添加是非常方便的，命令与命令之间，以及命令与Netty/Deskto之间解耦。
项目结构
这个项目一共有四个子模块:
- server: 服务端
- puppet: 傀儡端
- master 控制端
- common: 前面三者共用的一些类或接口。
各个子模块的包结构类似，我们看其中的一个子模块puppet即可。
| 包名 | 描述 |
|---|---|
| commandhandler | 命令处理器 |
| constants | 常量类，包括配置参数常量、异常消息常量、和消息常量 |
| exception | 自定义的一些业务异常类 |
| netty | Netty网络通信的相关类 |
| ui | 界面操作的相关类 |
| PuppetStarter | 启动器类 |
| Resources/commandhandlers | 命令对应的处理器配置文件 |
关键类设计
下面来看一下关键几个类的设计:
请求/响应类 Invocation
public class Invocation implements Serializable { /** * ID(客户端标识(控制端为'M',傀儡端为'P')+MAC地址+序列号) */ private String id; /** * 傀儡名 */ private String puppetName; /** * 命令 */ private Enum command; /** * 值 */ private Object value; //省略getter、setter方法 @Override public String toString() { return "Response{" + "requestId='" + requestId + '\'' + ", puppetName='" + puppetName + '\'' + ", command=" + command + ", value=" + value + '}'; }} 其中id的作用有两点：
- 用于标识是来自M的请求，还是P的请求。
- 用于标识一次请求或响应，可以将M和P串联起来，用于请求追踪。
Invocation类是一个基类，请求类(Request)和响应类(Response)在此基础之上扩展。
Invocation类中有一个成员变量是命令command，我们来看一下:命令类 Commands
/** * @author cool-coding * 2018/7/27 * 命令 */public enum Commands{ /** * 控制端或傀儡端连接服务器时的命令 */ CONNECT, /** * 控制命令 * 1.主人向服务器发送控制请求 * 2.服务器将控制命令发给傀儡 * 3.傀儡收到控制命令，将向服务器发送截屏 */ CONTROL, /** * 傀儡发送心跳给服务器 */ HEARTBEAT, /** * 傀儡发送屏幕截图命令 */ SCREEN, /** * 控制端发送键盘事件 */ KEYBOARD, /** * 控制端发送鼠标事件 */ MOUSE, /** * 断开控制傀儡 */ TERMINATE, /** * 清晰度 */ QUALITY} 目前一共有8个命令，有的命令是M和P共用，有的是一方单用。
命令处理接口 ICommandHandler
public interface ICommandHandler{ /** * * @param ctx 当前channel处理器上下文 * @param inbound channel输入对象 * @throws Exception 异常 */ void handle(ChannelHandlerContext ctx,T inbound) throws Exception;}
ICommandHandler接口是所有命令处理类的父接口，Netty ChannelHandler在处理请求时，根据不同的命令，寻找对应的处理类。
一些设计想法
心跳与屏幕截图
心跳和屏幕截图都是定时向服务器发送，所以在设计时这两者同时只有一个活动即可。即发送心跳时不发送屏幕截图，发送屏幕截图时不发送心跳，控制结束后，继续发送心跳。这两者之间的控制由Puppet模块中ConnectCommandHandler类中的HeartBeatAndScreenSnapShotTaskManagement内部类控制。
命令分层
通过对用例和流程的分析，发现命令出现的频率比较高，于是考虑将命令处理单独独立出来，采取动态加载的方式，使其与ChannelHandler解耦，使用后期扩展，而且当命令很多时，不需要一次都加载，只是在使用时按需加载，减少JVM加载类的字节码量，此处参考了SPI思想。而添加命令，势必会修改界面，我使用模板模式，预留出菜单，界面体，界面属性设置等，修改时只需继续相关类并修改，然后在spring配置文件进行配置即可。
序列号和Puppet名称生成器
请求和响应类中都有ID属性，其中一部分是通过序列号生成器生成的，所以提供了SequenceGenerate接口和一个简单的实现类SimpleSequenceGenerator。同理还有当傀儡连接服务器时，服务器生成唯一的傀儡名，也提供了一个简单的实现类SimplePuppetNameGenerator。
图像处理
图像的数据相对于纯命令来说大了许多，所以需要想办法减少图像传输的数据，大致有两种方式：
- 选择合适的图片格式，并进行压缩：我这里选择了jpg格式，并使用Google Thumbnailator工具进行等宽高压缩，因为jpg具有较高的压缩比,但是代价是压缩后图像的质量不是太理想。
- 只传输变化的图像：很多时候图像变化的部分并不太多，可以只传输变化的区域，传输到控制端后，控制端只绘制变化的区域。 (1). 像素级别: 我的思路是在傀儡端保持前一次传输时的截屏，和本次截屏图像进行像素级的比较，将不同的像素保存到一个对象数组中，记录像素的位置和像素值，传输到控制端后，根据像素位置和要替换的像素进行绘制(2). 区域级别：只记录变化图像的开始点(左上角)和结束点(右下角)，然后绘制以这两个点框定的矩形式区域。
我尝试了这两种方式，没有达到很好的效果，由于时间有限，没有更深入研究，最终采取了压缩图像的方式。若有更好的方式，可以通过继承Puppet模块中抽象类AbstractRobotReplay，实现屏幕截屏方法byte[] getScreenSnapshot(),然后继承Master模块中抽像类AbstractDisplayPuppet实现其中的paint方法(也可以继承现有的实现类PuppetScreen，覆盖相应的方法)，然后将自定义的类在spring配置文件中配置，替换掉现在的实现类即可。
暂未解决问题
- 快速按键的情况、双击时响应的比较慢。传输命令需要时间，所以快速按键时命令产生滞后现象，而傀儡端图像传输到控制端后，Swing是单线程处理AWT事件(鼠标、键盘、绘图等)，若此时仍在按键，则会阻塞，等到按键结束之后，再进行图像的绘制。
- 按键事件发生时，会向服务器发送按键命令，此时使用的是同步，如果将于AWT事件无法的逻辑抽离出来使用异步，则无法保证命令的顺序性，可能需要使用到消息队列，而且按键速度很快的情况下，按键命令的发送会产生一定的延迟。
一点心得
- 需求分析很重要，分析需求中各对象的属性和行为，以及对象之间的关系，这是后面功能、领域模型、静态/动态模型分析的基础。
- 设计静态模型时，需要根据SOLID原则进行设计，例如远程控制中命令较多，就抽像出一层，为每个命令单独写处理逻辑(当然多个命令也可以共用同一处理逻辑)，既符合单一职责原则，又符合开闭原则，将影响降到最低，具体很大的灵活性。又如Master模块中的IDisplayPuppet接口，此接口是控制端显示傀儡屏幕的接口，供控制端主窗口MasterDesktop和*Listener调用。
/** * @author Cool-Coding * 2018/8/2 * 傀儡控制屏幕接口 */public interface IDisplayPuppet { /** * 启动窗口显示傀儡桌面 */ void launch(); /** * 刷新桌面 * @param bytes */ void refresh(byte[] bytes); /** * * @return 傀儡名称 */ String getPuppetName();} 接口中这三个方法前两个方法launch和refresh，都是主窗口启动傀儡控制窗口和刷新屏幕必须的方法，第三个方法是由于发送命令时，需要知道傀儡名称，而实体之间是面向接口设计的，所以需要提供获取傀儡自身名称的方法。
- 日志、异常处理日志和异常处理是相当重要的，好的日志记录方式和好的异常处理方式能够使项目结构更加清晰，怎么样才算好呢，人者见仁，智者见智。
我的心得是：
日志1. 记录程序关键步骤的上下文信息，例如记录请求或响应的数据以及附加的消息，记录此处建议使用trace/debug级别。2. 记录业务流程的日志，使用info/error级别，这一部分日志主要是应用日志，例如控制端发起控制，成功或失败消息。3. 日志最好通过统一的口径记录，便于结构清晰和日志管理
异常
- 一定不要catch异常不处理，而且不要catch Throwable，因为Throwable包括了Error和Exception,Error一般都是不可恢复的错误，无法在程序中手工处理，不应该catch住。
- 一般下层在记录异常日志，并向上抛出后，上层不需要处理，直接继续向上抛出即可，如果为了让异常具体业务含义，便于异常问题查找，可以封装一些关键的业务异常。
- 异常最好集中处理,如springmvc:将异常集中在一个异常处理类中处理。
有两篇文章，我觉得不错，推荐给大家，我也从中参考了一些方法。
效果演示
- Centos6.5：傀儡端
- Windows： 控制端、服务器
- 启动服务器、傀儡、控制端
- 复制傀儡名
也可以通过日志获取:
- 将名称输入控制端
- 控制端打开一个远程屏幕
- 可以进行鼠标(单击，双击，右键，拖动等)或键盘(单键或组合键等)操作，并可调整屏幕清晰度。
讨论
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