前面的 2 篇文章，我们介绍了 Java 网络编程的基础，介绍了 UDP 与 TCP 的编程实现，今天我们利用前面的知识，通过 Java 网络编程来完成一个聊天室的功能，支持文本的群聊和私聊。
一、聊天室的原理
聊天室需要一个服务器来支持，多个客户端连接到服务器端，服务器的作用就是接收不同客户端的数据，并转发到其他客户端。
客户端可发发送数据给服务器端，同时客户端也需要接收服务器端返回的数据。客户端的发送数据和接收数据是两个独立的通道，互不影响。即客户端的输出与输入要独立，可以使用多线程来实现。
服务端要为每一个客户端建立一个通道，服务端也使用多线程来实现。
服务端需要创建一个通道的列表，统一管理客户端的通道，为了实现自己发的消息，别人可以看到，不需要返回自己的通道。这样就实现了群聊的功能。也就是自己发一个消息，其他人都可以看到。
在客户端程序里为每一个客户端设置一个名称，约定以@name#开头的格式为私聊，就可以实现私聊的功能。
当程序中发生异常时，线程就停止执行。
二、聊天室的功能
每个客户端在连接到服务器端时，要通过控制台输入自己的名称，然后开始发送消息到服务端，服务端在接收到客户端的连接时，首先输出谁进入了聊天室，然后把客户端发来的消息转发给其他客户端，实现群聊的功能，如果客户端按照约定以@name#开头的格式输入消息，服务端需要解析到客户端要私聊的对象，把消息单独发送给要私聊的客户端。
三、聊天室的代码实现
1、由于代码里会处理很多 IO 异常，当程序中发生异常时，线程就停止执行，并且关闭掉对应的资源，因此我们定义一个公告的关闭资源的类和方法。
public class Util {public static void closeAll(Closeable... io) {for (Closeable temp : io) {try {if (null != temp) {temp.close();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}}
2、ChatChannel 类，实现服务器端的多线程，维护一个客户端的通道列表，服务器端既能接收客户端的数据，又能把数据转发给对应的客户端。
public class ChatChannel implements Runnable {public static List<ChatChannel> all = new ArrayList<ChatChannel>();// 通道列表private DataInputStream dis; // 输入流 private DataOutputStream dos;// 输出流 private String name;// 客户端名称 private boolean isRunning = true;public ChatChannel(Socket client) {try {dis = new DataInputStream(client.getInputStream());dos = new DataOutputStream(client.getOutputStream());this.name = dis.readUTF();System.out.println(this.name + "进入了聊天室");this.send(this.name + "，您好！欢迎您进入聊天室");sendOthers(this.name + "进入了聊天室", true); // 系统消息 } catch (IOException e) {e.printStackTrace();Util.closeAll(dis, dos);isRunning = false;}}/** * 读取数据*/private String receive() {String msg = "";try {msg = dis.readUTF();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();Util.closeAll(dis);isRunning = false;all.remove(this); // 移除自身 }return msg;}/** * 发送数据 */private void send(String msg) {if (msg != null && !"".equals(msg)) {try {dos.writeUTF(msg);dos.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();Util.closeAll(dos);isRunning = false;all.remove(this); // 移除自身 }}}/** * @param msg 消息内容 * @param sysMsg 是否是系统消息 */private void sendOthers(String msg, boolean sysMsg) {// 加入私聊的判断，约定@name#格式为私聊 if (msg.startsWith("@") && msg.indexOf("#") > -1) { // 私聊 // 获取name String name = msg.substring(1, msg.indexOf("#"));String content = msg.substring(msg.indexOf("#") + 1);for (ChatChannel other : all) {if (name.equals(other.name)) {other.send(this.name + "悄悄地对您说:" + content);}}} else {for (ChatChannel other : all) {if (other == this) {continue;}if (sysMsg) {other.send("系统信息:" + msg);} else {// 发送其他客户端 other.send(this.name + "对所有人说:" + msg);}}}}@Overridepublic void run() {while (isRunning) {sendOthers(receive(), false); // 用户消息 }}}
3、创建服务端类 Server，使用多线程和通道容器。
public class Server {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket server = new ServerSocket(8888);while (true) {Socket client = server.accept();ChatChannel channel = new ChatChannel(client);ChatChannel.all.add(channel);// 统一管理客户端的通道 new Thread(channel).start(); // 启动一条通道 }}}
4、客户端的消息发送线程类 Send，每个客户端要设定自己的名字，同时接收控制台输入的数据并发送给服务端。
public class Send implements Runnable {// 控制台输入 private BufferedReader console;// 输出流 private DataOutputStream dos;// 客户端名称 private String name;// 控制线程 private boolean isRunning = true;public Send(Socket client, String name) {try {console = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));dos = new DataOutputStream(client.getOutputStream());this.name = name;send(this.name); // 把自己的名字发给服务端 } catch (IOException e) {e.printStackTrace();isRunning = false;Util.closeAll(dos, console);}}/** * 从控制台接收数据并发送数据 */public void send(String msg) {try {if (msg != null && !"".equals(msg)) {dos.writeUTF(msg);dos.flush(); // 强制刷新 }} catch (IOException e) {e.printStackTrace();isRunning = false;Util.closeAll(dos, console);}}// 从控制台接收数据 private String getMsgFromConsole() {try {return console.readLine();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return "";}@Overridepublic void run() {while (isRunning) {send(getMsgFromConsole());}}}
5、客户端的消息接收线程类 Receive，用于独立接收服务端返回的数据。
public class Receive implements Runnable {// 输入流 private DataInputStream dis;// 线程标识 private boolean isRunning = true;public Receive(Socket client) {try {dis = new DataInputStream(client.getInputStream());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();isRunning = false;Util.closeAll(dis);}}/** * 接收数据 */public String receive() {String msg = "";try {msg = dis.readUTF();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();isRunning = false;Util.closeAll(dis);}return msg;}@Overridepublic void run() {while (isRunning) {System.out.println(receive());}}}
6、创建客户端类 Client，发送数据和接收数据分布使用独立的多线程处理。
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {System.out.println("请输入您的名称:");BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String name = br.readLine();if ("".equals(name)) {return;}Socket client = new Socket("localhost", 8888);new Thread(new Send(client, name)).start(); // 发送一条通道 new Thread(new Receive(client)).start(); // 接收一条通道 }}
四、聊天室功能测试
首先运行服务端 Server 类，然后运行客户端 Client 类，为第一个客户端起名叫 aaa，再运行客户端 Client 类，为第二个客户端起名叫 bbb，接着运行客户端 Client 类，为第三个客户端起名叫 ccc。
此时的控制台输出如下：
服务端控制台输出：aaa进入了聊天室bbb进入了聊天室ccc进入了聊天室客户端1控制台输出：请输入您的名称:aaaaaa，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:bbb进入了聊天室系统信息:ccc进入了聊天室客户端2控制台输出：请输入您的名称:bbbbbb，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:ccc进入了聊天室客户端3控制台输出：请输入您的名称:cccccc，您好！欢迎您进入聊天室
以上的测试结果说明，我们的聊天室已经支持了一个服务端可以支持多个客户端的连接，并且可以给多个客户端同时返回消息。
然后在控制台1里输入：“大家好，我是aaa，我喜欢Java。”，在控制台2里输入：“大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。”，在控制台3里输入：“大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。”，此时的客户端控制台输出如下：
客户端1控制台输出：请输入您的名称:aaaaaa，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:bbb进入了聊天室系统信息:ccc进入了聊天室大家好，我是aaa，我喜欢Java。bbb对所有人说:大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。ccc对所有人说:大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。客户端2控制台输出：请输入您的名称:bbbbbb，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:ccc进入了聊天室aaa对所有人说:大家好，我是aaa，我喜欢Java。大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。ccc对所有人说:大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。客户端3控制台输出：请输入您的名称:cccccc，您好！欢迎您进入聊天室aaa对所有人说:大家好，我是aaa，我喜欢Java。bbb对所有人说:大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。
以上的测试说明，我们的聊天室已经支持了群聊。
下面我们来测试一下私聊的功能，按照私聊的约定格式以“@name#”开头，bbb与ccc私聊，在控制台2里输入：“@ccc#你好ccc，我是bbb，我们一起唱歌跳舞好吗？”，ccc给bbb回复，在控制台3里输入：“@bbb#你好bbb，不好意思，没有时间。”，此时的客户端控制台输出如下：
客户端1控制台输出：请输入您的名称:aaaaaa，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:bbb进入了聊天室系统信息:ccc进入了聊天室大家好，我是aaa大家好，我是aaa，我喜欢Java。bbb对所有人说:大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。ccc对所有人说:大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。客户端2控制台输出：请输入您的名称:bbbbbb，您好！欢迎您进入聊天室系统信息:ccc进入了聊天室aaa对所有人说:大家好，我是aaaaaa对所有人说:大家好，我是aaa，我喜欢Java。大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。ccc对所有人说:大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。@ccc#你好ccc，我是bbb，我们一起唱歌跳舞好吗？ccc悄悄地对您说:你好bbb，不好意思，没有时间。客户端3控制台输出：请输入您的名称:cccccc，您好！欢迎您进入聊天室aaa对所有人说:大家好，我是aaaaaa对所有人说:大家好，我是aaa，我喜欢Java。bbb对所有人说:大家好，我是bbb，我喜欢唱歌。大家好，我是ccc，我喜欢跳舞。bbb悄悄地对您说:你好ccc，我是bbb，我们一起唱歌跳舞好吗？@bbb#你好bbb，不好意思，没有时间。
以上的测试说明，我们的聊天室已经支持了私聊的功能。
本篇文章综合运用了 Java 网络编程、IO 流、多线程的知识，完成了一个聊天室的功能，希望大家可以熟练掌握。
暂无评论数据