Java Socket+多線程實現多人聊天室功能
本文實例為大傢分享瞭Java Socket+多線程實現多人聊天室的具體代碼，供大傢參考，具體內容如下
思路簡介
分為客戶端和服務器兩個類，所有的客戶端將聊的內容發送給服務器，服務器接受後，將每一條內容發送給每一個客戶端，客戶端再顯示在終端上。
客戶端設計
客戶端包含2個線程，1個用來接受服務器的信息，再顯示，1個用來接收鍵盤的輸入，發送給服務器。
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;
public class WeChatClient { //WeChat的客戶端類
private Socket client;
private String name;
private InputStream in;
private OutputStream out;
private MassageSenter massageSenter;
private MassageGeter massageGeter;
class MassageGeter extends Thread{ //一個子線程類，用於客戶端接收消息
MassageGeter() throws IOException{
in = client.getInputStream();
}
@Override
public void run() {
int len;
byte[] bytes = new byte[1024];
try {
while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函數是阻塞的
System.out.println(new String(bytes,0,len, StandardCharsets.UTF_8));
}
}catch (IOException e){
System.out.println(e.toString());
}
System.out.println("Connection interruption");
}
}
class MassageSenter extends Thread{ //一個子線程類，用於發送消息給服務器
MassageSenter() throws IOException{
out = client.getOutputStream();
}
@Override
public void run() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try {
while (scanner.hasNextLine()) { //此函數為阻塞的函數
String massage = scanner.nextLine();
out.write((name + " : " + massage).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
if(massage.equals("//exit"))
break;
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
WeChatClient(String name, String host, int port) throws IOException {//初始化，實例化發送和接收2個線程
this.name = name;
client = new Socket(host,port);
massageGeter = new MassageGeter();
massageSenter = new MassageSenter();
}
void login() throws IOException{//登錄時，先發送名字給服務器，在接收到服務器的正確回應之後，啟動線程
out.write(name.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
len = in.read(bytes);
String answer = new String(bytes,0,len, StandardCharsets.UTF_8);
if(answer.equals("logined!")) {
System.out.println("Welcome to WeChat! "+name);
massageSenter.start();
massageGeter.start();
try {
massageSenter.join();//join()的作用是等線程結束之後再繼續執行主線程(main)
massageGeter.join();
}catch (InterruptedException e){
System.err.println(e.toString());
}
}else{
System.out.println("Server Wrong");
}
client.close();
}
public static void main(String[] args) throws IOException{//程序入口
String host = "127.0.0.1";
WeChatClient client = new WeChatClient("Uzi",host,7777);
client.login();
}
}
服務器設計
服務器包含3個線程類，端口監聽線程，客戶端接收信息線程，發送信息線程。
服務器類還包含並維護著一個已經連接的用戶列表，和一個待發送信息列表。
服務器有一個負責監聽端口的線程，此線程在接收到客戶端的連接請求後，將連接的客戶端添加進用戶列表；並為每一個連接的客戶端實例化一個接受信息的線程類，從各個客戶端接收員信息，並存入待發送信息列表。
發送信息線程查看列表是否為空，若不為空，則將裡面的信息發送給用戶列表的每一個用戶。
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.ArrayList;
public class WeChatServer {
private ServerSocket server;
private ArrayList<User> users;//用戶列表
private ArrayList<String> massages;//待發送消息隊列
private Listener listener;
private MassageSenter massageSenter;
class User{ //用戶類，包含用戶的登錄id和一個輸出流
String name;
OutputStream out;
User(String name,OutputStream out){
this.name = name;
this.out = out;
}
@Override
public String toString() {
return name;
}
}
private static String GetMassage(InputStream in) throws IOException{//從一個輸入流接收一個字符串
int len;
byte[] bytes = new byte[1024];
len = in.read(bytes);
return new String(bytes,0,len,StandardCharsets.UTF_8);
}
private void UserList(){ //列出當前在線用戶，調試用
for(User user : users)
System.out.println(user);
}
class Listener extends Thread{ //監聽線程類，負則監聽是否有客戶端連接
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
Socket socket = server.accept();//此函數是阻塞的
InputStream in = socket.getInputStream();
String name = GetMassage(in);//獲取接入用戶的name
System.out.println(name +" has connected");
massages.add(name+" has joined just now!!");//向聊天室報告用戶連入的信息
OutputStream out = socket.getOutputStream();
out.write("logined!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));//發送成功建立連接的反饋
User user = new User(name,out);
users.add(user);//添加至在線用戶列表
MassageListener listener = new MassageListener(user,in);//創建用於接收此用戶信息的線程
listener.start();
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
class MassageListener extends Thread{ //接收線程類，用於從一個客戶端接收信息，並加入待發送列表
private User user;
private InputStream in;
MassageListener(User user,InputStream in){
this.user = user;
this.in = in;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true){
String massage = GetMassage(in);
System.out.println("GET MASSAGE "+massage);
if(massage.contains("//exit")){ // "/exit" 是退出指令
break;
}
massages.add(massage);
}//用戶退出有兩種形式，輸入 “//exit” 或者直接關閉程序
in.close();
user.out.close();
}catch (IOException e){//此異常是處理客戶端異常關閉，即GetMassage(in)調用會拋出異常，因為in出入流已經自動關閉
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println(user.name+" has exited!!");
massages.add(user.name+" has exited!!");
users.remove(user);//必須將已經斷開連接的用戶從用戶列表中移除，否則會在發送信息時產生異常
System.out.println("Now the users has");
UserList();
}
}
}
private synchronized void SentToAll(String massage)throws IOException{//將信息發送給每一個用戶，加入synchronized修飾，保證在發送時，用戶列表不會被其他線程更改
if(users.isEmpty())
return;
for(User user : users){
user.out.write(massage.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
}
}
class MassageSenter extends Thread{//消息發送線程
@Override
public void run() {
while(true){
try{
sleep(1);//此線程中沒有阻塞的函數，加入沉睡語句防止線程過多搶占資源
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
if(!massages.isEmpty()){
String massage = massages.get(0);
massages.remove(0);
try {
SentToAll(massage);
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
WeChatServer(int port) throws IOException { //初始化
server = new ServerSocket(port);
users = new ArrayList<>();
massages = new ArrayList<>();
listener = new Listener();
massageSenter = new MassageSenter();
}
private void start(){ //線程啟動
listener.start();
massageSenter.start();
}
public static void main(String[] args) throws IOException{
WeChatServer server = new WeChatServer(7777);
server.start();
}
}
總結
之所以需要多線程編程，是因為有的函數是阻塞的，例如
while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函數是阻塞的
System.out.println(new String(bytes,0,len, StandardCharsets.UTF_8));
}
while (scanner.hasNextLine()) { //此函數為阻塞的函數
String massage = scanner.nextLine();
out.write((name + " : " + massage).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
if(massage.equals("//exit"))
break;
}
Socket socket = server.accept();//此函數是阻塞的
這些阻塞的函數是需要等待其他的程序，例如scanner.hasNextLine()需要等待程序員的輸入才會返回值，in.read需要等待流的另一端傳輸數據，使用多線程就可以在這些函數處於阻塞狀態時，去運行其他的線程。
所以，多線程編程的關鍵便是那些阻塞的函數。
以上就是本文的全部內容，希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。