Tcp多人聊天室实现
客户端:
- 功能:
- 数据发送
- 数据接收
- 技术:
- socket
- 输入流和输出流
- 多线程,客户端功能模块有两个线程
- 聊天方式:
- 群聊
- 私聊
私聊方法:@服务器用户id号:msg
服务器:
- 功能:
- 数据转发
- 用户注册
- 技术:
- ServerSocket
- 每一个用户对应的Socket对象
- 多线程同时在线
- HashMap<Integer,用户>
- 数据转发:
私聊前缀判断
群聊所有人发送
资源关闭问题
代码中操作了大量的输入流和输出流，都需要进行关闭操作
DataInputStream, DataOutputStream, BufferedReader, Socket
以上这些资源都是Closeable接口的实现类
client
Clent.java
package com.qfedu.a_charoom.client;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* @author Anonymous
* @description
* @date 2020/3/9 10:01
*
* 完成内容
* 1. 连接服务器
* 2. 启动接收端线程和发送端线程
* 需要注意:
* 提供给服务器一个用户名，这里是在连接Socket获取之后，第一次发送数据
* 给服务器时需要提供的，也就是第一次启动Send发送线程完成的
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 从键盘上获取用户输入的数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
Socket socket = null;
String name = null;
try {
System.out.println("请输入你的用户名：");
name = br.readLine();
if ("".equals(name)) {
return;
}
// 存在连接异常情况，考虑捕获异常处理
socket = new Socket("192.168.31.154", 8888);
} catch (IOException e) {
System.err.println("连接失败!!!");
try {
br.close();
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
System.exit(0);
}
// 使用线程池启动两个线程，一个是发送一个接受
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
pool.submit(new ClientSend(socket, name));
pool.submit(new ClientReceive(socket));
}
}
ClientSend.java
package com.qfedu.a_charoom.client;
import com.qfedu.a_charoom.util.CloseUtil;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
/**
* @author Anonymous
* @description 发送端
* @date 2020/3/9 10:01
*
* 这里需要输出流
* 输出流对象需要通过Socket获取，在当前客户端连接到服务器之后，Socket对象存在
* 的情况下才可以启动的
* 成员变量：
* 输出流
* DataOutputStream
* 需要一个从键盘上输入数据使用的输入流，获取用户输入信息
* BufferedReader
* 标记是否连接
* 构造方法：
* 需要Socket作为当前构造的参数，第一次访问服务器需要带有用户名，用于注册
* 成员方法：
* 发送数据给服务器
* 从键盘上获取用户的数据
*/
public class ClientSend implements Runnable {
/**
* 基于Socket获取的输出流对象，用于发送数据给服务器
*/
private DataOutputStream outputStream;
/**
* 从键盘上获取用户输入的BufferedReader字符缓冲输入流
*/
private BufferedReader console;
/**
* 是否连接
*/
private boolean connection;
/**
* 使用客户端和服务器连接使用的Socket对象，和用户指定的用户名创建
* ClientSend线程对象，同时初始化输出流和键盘录入输入流对象
*
* @param socket 客户端连接服务器对应的Socket对象
* @param userName 用户指定的用户名，用于服务器注册
*/
public ClientSend(Socket socket, String userName) {
// 初始化输出流和输出流
try {
outputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
console = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
// 发送用户名给服务器注册 需要完成一个send方法
send(userName);
connection = true;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
// 连接标记关闭，同时处理对应的输入流和键盘录入流
connection = false;
CloseUtil.closeAll(outputStream, console);
}
}
/**
* 从键盘上获取用户输入的数据
*
* @return 用户输入的数据字符串形式
*/
public String getMsgFromConsole() {
String msg = null;
try {
// 从键盘上读取一行数据
msg = console.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
/*
发生异常：
1. connection连接标记改成false
2. 不是null需要关闭资源
outputStream, console
*/
connection = false;
CloseUtil.closeAll(outputStream, console);
}
return msg;
}
/**
* 发送数据给服务器
*
* @param msg 需要发送给服务器的数据
*/
public void send(String msg) {
// 如果这里数据为null,或者"" 不发送
try {
if (msg != null && !"".equals(msg)) {
outputStream.writeUTF(msg);
outputStream.flush();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
/*
发生异常：
1. connection连接标记改成false
2. 不是null需要关闭资源
outputStream, console
*/
connection = false;
CloseUtil.closeAll(outputStream, console);
}
}
/**
* 线程代码，只要当前connection是连接状态，一直执行send和getMsgFromConsole
*/
@Override
public void run() {
while (connection) {
send(getMsgFromConsole());
}
}
}
ClientReceive.java
package com.qfedu.a_charoom.client;
import com.qfedu.a_charoom.util.CloseUtil;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
/**
* @author Anonymous
* @description
* @date 2020/3/9 10:01
*
* 客户端接收数据线程
*
* 这里需要输入流
* 输入流是通过Socket对象获取的，也就是在客户端连接服务器之后才可以获取到输入流
* 成员变量：
* 输入流
* DataInputStream
* 标记是否连接
* 构造方法：
* 需要Socket作为当前构造的参数
* 成员方法：
* 从服务器接收数据，展示
*/
public class ClientReceive implements Runnable {
/**
* 用于接收数据的输入流对象
*/
private DataInputStream inputStream;
/**
* 是否连接状态标记
*/
private boolean connection;
/**
* 根据客户端连接服务器对应的Socket对象获取输入流对象
*
* @param socket 客户端连接服务器对应的Socket
*/
public ClientReceive(Socket socket) {
try {
inputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
connection = true;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
connection = false;
}
}
/**
* 接收数据并且展示
*/
public void receive() {
String msg = null;
try {
msg = inputStream.readUTF();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
/*
接收数据出现异常:
连接标记修改
不是null关闭资源
*/
connection = false;
CloseUtil.closeAll(inputStream);
}
System.out.println(msg);
}
/**
* 线程核心方法，只要连接状态OK，始终保存接收状态
*/
@Override
public void run() {
while (connection) {
receive();
}
}
}
Server
Server.java
package com.qfedu.a_charoom.server;
import com.qfedu.a_charoom.util.CloseUtil;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
/**
* @author Anonymous
* @description
* @date 2020/3/9 11:12
*
* 服务器需要转发数据
* 1. 数据转发
* 群聊
* 私聊
* 2. 用户注册
* 用户 ==> class
*
* 私聊，群聊属于用户功能
* 用户这里看做是一个类
* 成员变量
* 输入流
* 输出流
* 用户ID
* 用户名
* 连接状态标记
* 成员方法:
* 接收方法
* 利用客户端连接服务器对应的Socket得到输入流接收用户发送的数据
* 发送方法
* 群聊
* 遍历整个有效用户
* 私聊
* 找到对应用户
* 利用客户端连接服务器对应的Socket得到输出流发送数据
* 【成员内部类】
* 用户做出一个成员内部类
* 作为Server服务器类的一个成员变量内部类
*
* 用户注册流程
* 1. ServerSocket Accept客户端连接，获取对应Socket对象
* 2. 记录在线人数，创建一个新的UserSocket
* 3. Map中映射对应的UserSocket，Key 为ID， Value是UserSocket
*
*/
public class Server {
/**
* 用户ID和UserSocket映射
*/
private HashMap<Integer, UserSocket> userMap;
/**
* 累加访客人数
*/
private static int count = 0;
/**
* Server构造方法，用于初始化底层保存数据的HashMap双边队列
*/
public Server() {
userMap = new HashMap<>();
}
/**
* 服务器启动方法
*
* @throws IOException IO异常
*/
public void start() throws IOException {
// 启动服务器，同时监听8888端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
System.out.println("服务器启动");
// 服务器始终处于一个保存连接的状态
while (true) {
// 接收客户端请求，得到一个Socket对象
Socket socket = serverSocket.accept();
// 创建UserSocket用于注册，并且保存到userMap当中
count += 1;
UserSocket userSocket = new UserSocket(count, socket);
userMap.put(count, userSocket);
// 启动当前UserSocket服务
new Thread(userSocket).start();
}
}
/**
* @author Anonymous
* @description 用户Socket类，需要完成绑定操作，并且是一个线程类
* @date 2020/3/9 11:23
*/
class UserSocket implements Runnable {
/*
* 对应当前客户端连接服务器对应Socket生成输入流和输出流
*/
private DataInputStream inputStream;
private DataOutputStream outputStream;
/**
* 用户ID号，是当前用户的唯一表示，不可以重复
*/
private int userId;
/**
* 用户名，用于注册，同时在发送数据时给予其他用户标记
*/
private String userName;
/**
* 是否连接状态标记
*/
private boolean connetion;
/**
* 创建UserSocket对象，需要的参数使用userID，和对应的Socket对象
*
* @param userId 当前用户的ID号
* @param socket 客户端连接服务器对应的Socket
*/
public UserSocket(int userId, Socket socket) {
this.userId = userId;
try {
inputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
outputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
connetion = true;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
connetion = false;
}
try {
// 用户在创建Send线程时，首先会将用户的名字发送给服务器
assert inputStream != null;
this.userName = inputStream.readUTF();
// 广播告知所有人，ID:XXX 姓名: XXX 上线 【群聊，系统广播】
sendOther("ID:" + this.userId + " " + this.userName + "来到直播间", true);
// 服务器告诉当前客户端，你已经进入聊天室
send("欢迎来到聊天室");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 接收客户端发送的数据，用于转发操作
*
* @return 用户发送的数据
*/
public String receive() {
String msg = null;
try {
// 接收用户发送到服务器需要服务器转发的数据
msg = inputStream.readUTF();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
/*
发生异常：
1. 连接状态修改
2. 关闭资源
3. 删除在userMap中对应的数据【留下】
对号是书签 快捷键 F11
查看当前项目所有的书签 ALT + 2
*/
connetion = false;
CloseUtil.closeAll(inputStream, outputStream);
}
return msg;
}
/**
* 发送数据到客户端
*
* @param msg 需要发送的数据
*/
public void send(String msg) {
try {
outputStream.writeUTF(msg);
outputStream.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
/*
发生异常：
1. 连接状态修改
2. 关闭资源
3. 删除在userMap中对应的数据
*/
connetion = false;
CloseUtil.closeAll(inputStream, outputStream);
}
}
/*
这里需要一个方法
1. 私聊判断
2. 群聊
这里需要根据msg进行判断
1. 如果是@数字: 前缀
私聊
通过HashMap --> ID --> UserSocket --> 转发消息
2. 非@数字:开头群聊
a. 系统播报
b. 私人发送
这里需要做一个标记
获取所有在线用户，判断除自己之外，其他人转发消息
*/
/**
* 转发数据判断方法，msg需要处理，选择对应的私聊和群发，同时要判断是否是系统发送消息
*
* @param msg 需要转发的消息
* @param sys 系统标记
*/
public void sendOther(String msg, boolean sys) {
if (msg.startsWith("@") && msg.contains(":")) {
// 私聊
// @1:XXXXXX
Integer id = Integer.parseInt(msg.substring(1, msg.indexOf(":")));
String newMsg = msg.substring(msg.indexOf(":"));
UserSocket userSocket = userMap.get(id);
// 如果没有对应的UserSocket用户存在，无法发送消息
if (userSocket != null) {
// ID:1 小磊磊悄悄的对你说:XXXX
userSocket.send("ID:" + this.userId + " " + this.userName + "悄悄的对你说" + msg);
}
} else {
// 群聊
// 从userMap中获取对应的所有value，也就是所有UserSocket对象Collection集合
Collection<UserSocket> values = userMap.values();
for (UserSocket userSocket : values) {
// 不需要将消息发送给自己
if (userSocket != this) {
// 判断是不是系统消息
if (sys) {
userSocket.send("系统公告:" + msg);
} else {
userSocket.send("ID:" + this.userId + " " + this.userName + msg);
}
}
}
}
}
/**
* 线程代码
*/
@Override
public void run() {
while (connetion) {
// 使用receive收到的消息作为参数，同时标记非系统消息，调用sendOther
sendOther(receive(), false);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 启动服务器！！！
Server server = new Server();
try {
server.start();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
Util
CloseUtil.java
package com.qfedu.a_charoom.util;
import java.io.Closeable;
import java.io.IOException;
/**
* @author Anonymous
* @description 关闭资源的工具类
* @date 2020/3/9 15:02
*/
public class CloseUtil {
/**
* 关闭代码中所需资源的close工具类方法
*
* @param closeable 要求为符合Closeable接口的实现类对象，为不定长参数
*/
public static void closeAll(Closeable... closeable) {
/*
不定长参数可以按照数组的形式来处理
*/
try {
for (Closeable source : closeable) {
if (source != null) {
source.close();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
