基于TCP协议的Java聊天小程序

2024-09-01 18:32
文章标签 java 程序 协议 tcp 聊天

本文主要是介绍基于TCP协议的Java聊天小程序，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

基于TCP协议的Java聊天小程序

一、基本思路

1.1 利用ServerSocket和Socket通信基本原理

Java.net包中提供了ServerSocket和Socket类来实现基于TCP的通信。利用ServerSocket可以创建服务器，利用Socket类可以创建客户端。API对这两个类描述如下：

public class ServerSocket extends Object 此类实现服务器套接字服务器套接字等待请求通过网络传入。
它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。

public class Socket extends Object
此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。

客户端-服务器通信工程中，服务器调用ServerSocket类的accept方法阻塞监听某一端口是否来自有客户端的的请求。若有，ServerSocket则利用accept得到客户端的Socket对象。客户端利用Socket的输出流向服务端发送数据，服务端则利用客户端的Socket对象的输入流获取客户端向服务器发来的数据。服务端向客户端发送数据时也是利用客户端的Socket对象的输出流。具体模型如下所示：

C/S示意图

1.2 两客户端通信实现思路

首先，服务端利用ServerSocket类的accept方法阻塞监听某一固定端口，此处监听65532端口。然后，创建两个客户端，客户端都向65532端口发送消息，客户端之间通信需依靠服务端来转发消息。如下图示：

客户端通信

因此，创建Server类和Client类分别模拟服务器和客户端。Server类开启服务后监听65532端口,当收到一个客户端（用户1）请求时，主线程则开启一个线程处理用户1的请求。主线程继续监听65532端口，当有新的客户端（用户2）发来请求时，主线程则再开启一个线程处理用户2的请求。主线程仍然继续监听65532端口。总之，Server类主线程用来监听新用户的请求，当新请求到达时则开启新线程处理该请求。客户端工作原理类似，客户端需并发处理接受和发送信息两个任务，因此，主线程用来处理发送信息相关的任务，需开启另一个线程来处理服务器发送来的消息。

服务器实现流程图
Created with Raphaël 2.1.0 开始 监听端口65532 accept 阻塞 端口有新请求？ 开启新线程处理请求 yes no

二、代码及运行结果

2.1 代码

服务端Server类
/**
* @Description TODO服务端，提供转发服务
* @version V1.0
* 
*/
public class Server {//@Fields clientsMap : 用来存储client对象的Map，以便服务器转发消息private Map<String,ClientInServer>  clientsMap= new HashMap<String,ClientInServer>();static int i = 1;public static void main(String[] args) {new Server().initServer(65532);}/** * TODO(方法功能描述) 初始化服务端* @param port 服务端要监听的端口号* @throws IOException */private void initServer(int port) {//@Fields serverSocket :建立服务端socket服务。ServerSocket serverSocket = null;ClientInServer clientInServer = null;Socket  socket = null;if (port>1024&&port<65535) {try {serverSocket = new ServerSocket(port);System.out.println("服务器已开启");} catch (BindException e) {System.out.println("该端口已经被占用！");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("服务器开启异常！");} } else {System.out.println("端口号需在1024-65535之间！");}//循环监听新用户while (true) {String userName = "用户"+i;i++;try {//阻塞监听新用户连到服务器socket = serverSocket.accept();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}//服务端的SocketclientInServer = new ClientInServer(socket);//clientInServer对象存入Map中clientsMap.put(userName, clientInServer);//开启新线程new Thread(clientInServer).start();     }}/*** @Description TODO 内部类 消息转发 * @version V1.0* */private class ClientInServer implements Runnable{private Socket socket;InputStream inStream = null;DataInputStream din = null;OutputStream outStream = null;DataOutputStream dos = null;boolean flag = true;public ClientInServer(Socket socket) {this.socket = socket;try {//得到客户端发送的消息inStream = socket.getInputStream();din = new DataInputStream(inStream);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic void run() {//某一客户端发送的消息String message;try {while (flag) {message = din.readUTF();System.out.println(message);toAllClients(message);}} catch (SocketException e) {flag = false;System.out.println("客户下线");clientsMap.remove(this);// e.printStackTrace();} catch (EOFException e) {flag = false;System.out.println("客户下线");clientsMap.remove(this);// e.printStackTrace();} catch (IOException e) {flag = false;System.out.println("接受消息失败");clientsMap.remove(this);e.printStackTrace();}if (din != null) {try {din.close();} catch (IOException e) {System.out.println("din关闭失败");e.printStackTrace();}}if (inStream != null) {try {inStream.close();} catch (IOException e) {System.out.println("din关闭失败");e.printStackTrace();}}if (socket != null) {try {socket.close();} catch (IOException e) {System.out.println("din关闭失败");e.printStackTrace();}}}/** * TODO(方法功能描述) 消息分发* @param message 要转发的消息*/private void toAllClients(String message) {//遍历整个mapClientInServer cs;String userInfo = message;List<ClientInServer> csList = new ArrayList<ClientInServer>();for (String key :clientsMap.keySet() ) {System.out.println(key+"\n");//得到每个cs = clientsMap.get(key);if (cs == this) {//cs==this 则自己是发送方,获取发送名userInfo = key+"说:"+message;} else {csList.add(cs);}}for (ClientInServer c:csList) {try {outStream = c.socket.getOutputStream();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}dos = new DataOutputStream(outStream);sentMes(userInfo);              }}/** * TODO(方法功能描述) 发送* @param message*/private void sentMes(String message) {try {dos.writeUTF(message);dos.flush();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("转发成功！");}}
}
客户端Client类
public class Client extends Frame {private static final long serialVersionUID = 1L;//@Fields textFieldContent :private TextField textFieldContent = new TextField();private TextArea textAreaContent = new TextArea();private Socket socket = null;private OutputStream out = null;private DataOutputStream dos = null;private InputStream in = null;private DataInputStream dis = null;private boolean flag = false;/** * TODO 开启客户端界面* @param args*/public static void main(String[] args) {new Client().init();}/** * TODO(方法功能描述) 初始化界面，并为控件添加事件监听*/private void init() {this.setSize(300, 300);setLocation(250, 150);setVisible(true);setTitle("WeChatRoom");// 添加控件this.add(textAreaContent);this.add(textFieldContent, BorderLayout.SOUTH);textAreaContent.setFocusable(false);pack();// 关闭事件addWindowListener(new WindowAdapter() {public void windowClosing(WindowEvent e) {System.out.println("用户试图关闭窗口");disconnect();System.exit(0);}});// textFieldContent添加回车事件textFieldContent.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent e) {onClickEnter();}});// 建立连接connect();//为客户端接收消息开启线程new Thread(new ReciveMessage()).start();}/*** @Description TODO 用来处理服务器发来的消息* @version V1.0* */private class ReciveMessage implements Runnable {@Overridepublic void run() {String time = new SimpleDateFormat("h:m:s").format(new Date());flag = true;try {while (flag) {String message = dis.readUTF();textAreaContent.append(time+":\n"+message + "\n");}} catch (EOFException e) {flag = false;System.out.println("客户端已关闭");} catch (SocketException e) {flag = false;System.out.println("客户端已关闭");} catch (IOException e) {flag = false;System.out.println("接受消息失败");e.printStackTrace();}}}/** * TODO 回车发送消息*/private void onClickEnter() {// 去掉首末空格String message = textFieldContent.getText().trim();if (message != null && !message.equals("")) {String time = new SimpleDateFormat("h:m:s").format(new Date());textAreaContent.append(time + "\n我说:" + message + "\n");textFieldContent.setText("");sendMessageToServer(message);}}/** * TODO(方法功能描述) 给服务端发送消息* @param message 要发送的消息*/private void sendMessageToServer(String message) {try {dos.writeUTF(message);dos.flush();} catch (IOException e) {System.out.println("发送消息失败");e.printStackTrace();}}/** * TODO(方法功能描述) 客户端Socket连接服务端*/private void connect() {try {socket = new Socket("localhost", 65532);out = socket.getOutputStream();dos = new DataOutputStream(out);in = socket.getInputStream();dis = new DataInputStream(in);} catch (UnknownHostException e) {System.out.println("申请链接失败");e.printStackTrace();} catch (IOException e) {System.out.println("申请链接失败");e.printStackTrace();}}/** * TODO(方法功能描述) 关闭Socket及流*/private void disconnect() {flag = false;if (dos != null) {try {dos.close();} catch (IOException e) {System.out.println("dos关闭失败");e.printStackTrace();}}if (out != null) {try {out.close();} catch (IOException e) {System.out.println("dos关闭失败");e.printStackTrace();}}if (socket != null) {try {socket.close();} catch (IOException e) {System.out.println("socket关闭失败");e.printStackTrace();};}}}

2.2、运行结果

运行结果

三、存在的问题

1.采用新线程处理客户端请求，存在线程安全问题。
2.客户端通信时，显示的时间有问题。这个问题也是由于采用了多线程。

这篇关于基于TCP协议的Java聊天小程序的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1127719。

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