使用TCP实现多人聊天室

于由城南蝈蝈发布

一、实验描述

本实验实现基于TCP的多人聊天室。多个用户同时访问服务端，各自可以不断请求服务端获取响应的数据，并可以实现群聊和私聊功能。服务器则实现对数据的转发功能。

本文工具：IDEA2020、JDK1.8

本文源代码在文章末尾

二、分析

1.客户端

（1）数据发送
（2）数据接收
技术：socket、输入流和输出流、多线程
聊天：群聊、私聊
注意：私聊格式：@服务器用户ID号：msg

2.服务端

（1）数据转发
（2）用户注册
技术：ServerScoket、每个用户对应Socket对象、多线程同时在线
数据转发：私聊前缀判断、群聊所有人发送
三、创建客户端

创建完客户端结构如下：

（1）创建基础项目

打开IDEA，点击File—>New—>Project

下面这里选择Java，然后右侧选择SDK版本，这里选择1.8版本

下一步输入Project name，这里 项目名称为 ClientWithTCP，右下角选择“Finish”

右击src文件夹，选择New—>Package

这里创建一个包，包名为com.guo.www （或者其他包名）

（2）创建工具类

主要用于结束所有的连接。

右击www文件夹，选择New—>Java Class

名字为ChatUtils，参考代码如下：

import java.io.Closeable;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

public class ChatUtils {
    /**
     * 安全关闭多个资源（支持可变参数，自动处理null和异常）
     * @param resources 可变参数，可以是 DataOutputStream、DataInputStream、BufferedReader、Socket 等
     */
    public static void close(AutoCloseable... resources) {
        if (resources == null) {
            return;
        }

        for (AutoCloseable resource : resources) {
            try {
                if (resource != null) {
                    resource.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                System.err.println("关闭资源时发生异常: " + e.getMessage());
            }
        }
    }

}

(3)编写客户端发送线程类

右击www文件夹，选择New—>Java Class

名字为SendThreadClient

参考代码如下：


import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;

public class SendThreadClient implements Runnable{
    private BufferedReader reader;
    private DataOutputStream dos;
    private Socket clientSocket;
    private boolean isRunning;
    private String name;

    public SendThreadClient(Socket client,String name){
        this.clientSocket=client;
        this.isRunning=true;
        this.name=name;
        reader=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            dos=new DataOutputStream(client.getOutputStream());
            //发送用户给服务器，用户名用于注册，需要调用send方法
            send(name);
        }catch (IOException ex){
            ex.printStackTrace();
            //释放资源
            release();
        }
    }
    /**
     *
     * 线程代码，只要当前连接状态，就一直读取字符串和发送信息
     * */
    @Override
    public void run(){
        while (isRunning){
            String msg = null;
            try {
                msg=reader.readLine();
            }catch (IOException e){
                System.out.println("数据写入失败"+e.toString());
                release();
            }
            send(msg);
        }
    }


    /***
     *
     * @param msg 需要发送的信息
     */
    public void send(String msg){
        try {
            System.out.println("本机发送信息："+msg);
            dos.writeUTF(msg);
            dos.flush();
        }catch (IOException e){
            System.out.println("数据发送失败"+e.toString());
            release(); //释放资源
        }
    }
    //释放资源
    public void release(){
        ChatUtils.close(dos,clientSocket,reader);
    }

}

（4）编写客户端接收线程类

右击www文件夹，选择New—>Java Class

名字为ReceiveThreadClient，

参考代码如下：


import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

public class ReceiveThreadClient implements Runnable{
    private boolean isRunning;
    private DataInputStream dis;
    private Socket client;
    /**
     * 构造方法
     * */
    public ReceiveThreadClient(Socket client){
        this.client=client;
        this.isRunning=true;
        try {
            dis= new DataInputStream(client.getInputStream());
        }catch (IOException ex){
            System.out.println("DataInputStream对象创建失败");
            release();
        }
    }

    @Override
    public void run(){
        while (isRunning){
            String msg = "";
            msg=receive();
            if(!msg.equals("")){
                System.out.println(msg);
            }
        }
    }

    /***
     * 从服务端接收数据
     * @return
     */
    public String receive(){
        String msg=null;
        try {
            msg=dis.readUTF();
            return msg;
        }catch (IOException e){
            System.out.println("数据接收失败");
            release();
        }
        return "";
    }

    //释放资源
    public void release(){
        isRunning=false;
        ChatUtils.close(dis,client);
    }
}

（5）编写客户端类

右击www文件夹，选择New—>Java Class

名字为ClientMultiUser

参考代码如下：



import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ClientMultiUser {
    static String ServerIP="127.0.0.1";
    static  int Port=8888;

    public static  void main (String[] args) throws IOException{
        System.out.println("TCP客户端启动");
        System.out.println("请输入用户名：");
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String name = reader.readLine(); //控制台输入数据

        //创建Socket,绑定服务器IP地址和端口
        Socket client = new Socket(ServerIP,Port);
        //使用线程池管理两个线程，一个是发送线程，一个是接收线程
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

        pool.submit(new SendThreadClient(client,name));  //发送线程
        pool.submit(new ReceiveThreadClient(client)); //接收线程

    }
}
四、创建服务端

服务端建议重新创建一个新项目，单独运行。项目名称为ReceiveWithTCP

前面的都一样，创建包和ChatUtils工具类，整个项目结构如下：

右击www文件，选择New—>Java Class

类名为ServerMultiUser，参考代码如下：


import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ServerMultiUser {
    //用于存储所有客户端的一个容器，涉及多线程的并发操作
    //使用CopyOnWriteArrayList保证线程安全
    private static CopyOnWriteArrayList<Channel> allClient= new CopyOnWriteArrayList<Channel>();

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("服务端启动");
        //建立ServerSocket对象，并绑定本地端口
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //一直循环，接收来自多个客户端的请求
        while (true){
            //监听
            Socket clientSocket = server.accept();
            Channel client = new Channel(clientSocket);
            allClient.add(client);
            System.out.println(client.name+"建立了连接");
            new Thread(client).start();
        }
    }


     static class Channel implements Runnable {
        private DataInputStream dis;
        private DataOutputStream dos;
        private Socket client;
        private boolean isRunning;
        private String name;
        //构造方法
        public Channel(Socket client){
            this.client = client;
            this.isRunning = true;
            try{
                dis = new DataInputStream(client.getInputStream());
                dos=new DataOutputStream(client.getOutputStream());
                this.name=reveive();//接收客户端的名称
                this.send("欢迎来到聊天室。。。");
                this.sendOther(this.name+"来到了聊天室。。。",true);
            }catch (IOException e){
                release(); //释放资源
            }
        }

        @Override
        public void run(){
            while (isRunning){
                String msg= reveive();
                if(!msg.equals("")){
                    sendOther(msg,false);
                }
            }
        }

        //发送数据
         public  void send(String msg){
            try {
                dos.writeUTF(msg);
                dos.flush();
            }catch (IOException e){
                System.out.println("数据发送失败");
                release();
            }
         }

         /**
          * 获取自己的消息，然后发送给其他人
          * isSys 表示是否为系统消息
          * 私聊：可以向某一特定的用户发送数据
          * 约定格式：@服务器用户ID:消息
          */
         public void sendOther(String msg,boolean isSys){
            boolean isPrivate = msg.startsWith("@");
            if(isPrivate){
                //寻找冒号
                int index = msg.indexOf(":");
                //截取ID
                String targetName = msg.substring(1,index);
                //截取消息内容
                String datas = msg.substring(index+1);
                for(Channel other:allClient){
                    if(other.name.equals(targetName)){
                        other.send(this.name+"悄悄对你说："+datas);
                    }
                }
            }else {
                for(Channel other:allClient){
                    if(other==this){
                        //自己不能给自己发
                        continue;
                    }
                    if(!isSys){
                        other.send(this.name+"对大家说："+msg);
                    }else{
                        other.send(msg);
                    }
                }
            }
         }
         //接收数据
         public String reveive(){
            try {
                String msg = "";
                msg=dis.readUTF();
                return msg;
            }catch (IOException e){
                isRunning =false;
                System.out.println("接收数据失败");
                release();
            }
            return "";
         }

         //释放资源
         public void release(){
            this.isRunning=false;
            ChatUtils.close();
            allClient.remove(this);
            this.sendOther(this.name+"离开了聊天室...",true);
         }
     }


}
五、测试效果

先启动服务端，然后复制两个客户端，单独启动，分别在客户端发送数据，观察其他客户端接收数据的情况

最左侧是服务端，中间是第一个客户端，最右边是第二个客户端

效果如下：

服务端源码(访问密码: 5241)：ReceiveWithTCP.zip: https://url47.ctfile.com/f/64055047-1508351275-1f6e0f?p=5241

客户端源码(访问密码: 6423)：ClientWithTCP.zip: https://url47.ctfile.com/f/64055047-1508351575-000eff?p=6423

Post Views: 80

Related posts:

  1. Java 实现TCP网络通信（1）
  2. JAVA多线程(1)
  3. JAVA中DateTime获取当前时间
  4. JAVA中DateTime如何获取当前时间的小时。getHourOfDay的用法。
  5. JAVA中DateTime如何获取当前是第几个周。getWeekOfWeekyear的用法。
  6. 如何避免 Java 中的“NullPointerException”
分类： java
标签：

相关文章

java

SSM框架整合

SSM框架指的是Spring、SpringMVC、MyBatis 本文 阅读更多…

java

Java 实现TCP网络通信（1）

工具：IDEA2020 jdk 1.8 本文实现基于Socket类、S 阅读更多…

java

java实现多线程(2)

工具：IDEA2020.2 jdk 1.8 本文代码下载地址(访问密码 阅读更多…