Java基于Socket实现多人聊天室

2022-09-03 15:49:26 65 0
魁首哥

本文实例为大家分享了Java基于Socket实现简易版多人聊天室的具体代码,供大家参考,具体内容如下

一、 聊天室需求

1、一个服务端,多个客户端;
2、实现客户端和服务端的交互;
3、客户端发送信息,服务端收到信息,再转发给其他客户端;
4、上下线时显示哪个客户端上下线并且显示在线客户端数量;

Java基于Socket实现多人聊天室

二、代码分析

1. 建立连接

客户端类,创建发送端Socket对象,用自己的IP地址和端口号,与服务端建立连接。

class Client:

//用于与服务端通信的Socket
private Socket socket;

public Client() throws Exception {
 /*
  * 初始化Socket的同时要制定服务端的IP地址和端口号
  * ip地址用于我们在网络上找到服务端的所在计算在
  * 端口号用于找到服务器上的服务端应用程序。
  *
  * 实例化Socket的过程就是连接服务端的过程若
  * 服务端无响应,这里得构造方法得抛出异常。
  *
  */
 try {
  System.out.println("正在连接服务器......");
  //localhost 127.0.0.1
  socket = new Socket("LAPTOP-TCK59O6Q",8888);
  System.out.println("与服务端连接完毕");
 } catch (Exception e) {
  System.out.println("初始化失败");
  throw e;
 }
}

服务端类,使用构造方法初始化服务端,创建接收端的Socket对象

class Server:

private ServerSocket server;

//构造方法初始化服务端
public Server() throws IOException {
 //实例化serverSocket的同时,指定服务端的端口号;
 try {
  server = new ServerSocket(8888);
  allOut = new ArrayList<PrintWriter>();
 } catch (Exception e) {
  System.out.println("服务端初始化失败");
  throw e;
 }
}

2. 客户端发送信息

在客户端的类中写一个start()方法,start()是客户端发送信息给服务端的方法
获取输出流对象,把键盘录入的信息发送到服务端。

class Client:

public void start() throws Exception {
 /*
  * 客户端开始工作的方法
  */
 try {
  //启动用于读取服务端发送消息的线程
  ServerHandler handler = new ServerHandler();
  //ServerHandler是自己写的类,实现Runnable接口,有多线程功能
  Thread t = new Thread(handler);
  t.start();
  
  //将数据发送到服务端
  OutputStream out = socket.getOutputStream();//获取输出流对象
  OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"utf-8");//转化成utf-8格式
  PrintWriter pw = new PrintWriter(osw,true);
  Scanner scan = new Scanner(System.in);
  while(true) {
   String message = scan.nextLine();//得到键盘录入的信息
   pw.println(message);//把信息输出到服务端
  }
  
 } catch (Exception e) {
  System.out.println("客户端运行失败");
  throw e;
 }
 
}

服务端工作的start()方法,accept()方法与客户端连接上

class Server:

//服务端工作的方法
public void start() throws IOException {
 /*
  * ServerSocket提供了一个accept的方法,该方法是一个阻塞方法,
  * 用于监听其打开的8888端口;当一个客户端通过该端口与服务端连接时,
  * accept方法就会解除阻塞,然后创建一个socket实例并返回,
  * socket的作用就是与刚刚连接上的客户端进行通信。
  */
 while(true) {
  System.out.println("等待客户端连接...");
  Socket socket = server.accept();
  System.out.println("一个客户端连接了!");
  //启动一个线程来处理客户端的交互工作
  ClientHandler hander = new ClientHandler(socket);
  Thread t = new Thread(hander);
  t.start();
 }
}

3. 开启多线程、服务端接收读取信息并广播

因为服务端与多个客户端相连,所以要用多线程,即一个客户端用一条线程。

在服务端类中创建一个内部类ClientHandler实现Runnable接口并重写run()方法创建线程
属性有客户端的Socket对象
有参构造方法中通过客户端的Socket获取到其地址host,并且把地址打印出来
这样在main()方法中,实例化服务端类的对象之后,start方法开启服务端,当有客户端连接上时,就能输出这个客户端的ip地址。

ClientHandler类要重写run()方法,使用输入流InputStream读取客户端发来的信息,再使用输出流OutputStream给所有客户端广播收到的信息、用户上下线和在线人数

class Server:

/**
* ClientHandler
* 该线程类是与指定的客户端进行交互工作;
* @author zxm
*
*/
class ClientHandler implements Runnable{
 //当前线程客户端的Socket
 private Socket socket;
 
 //该客户端的地址
 private String host;
 
 public ClientHandler(Socket socket) {
  this.socket=socket;
  /*
   * 通过socket获取远程计算机地址
   * 对于服务端而言,远程计算机就是客户端
   */
  InetAddress address = socket.getInetAddress();
  
  //获取ip地址
  host = address.getHostAddress();
  System.out.println("host"+host);
 }

 @Override
 public void run() {
  PrintWriter pw = null;
  try {
   //广播给所有客户端,当前用户上线了
   sendMessage("["+host+"]上线了");
   OutputStream out = socket.getOutputStream();
   OutputStrIpSIDdqeamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
   pw = new PrintWriter(osw,true);

   //将该客户的输出流存入共享集合,以便消息可以广播给该客户端
   addOut(pw);
   
   //广播当前在线人数
   sendMessage("当前在线人数["+allOut.size()+"]");
   
   //处理来自客户端的数据
   InputStream in = socket.getInputStream();
   InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"utf-8");
   BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
   /*
    * 服务端读取客户端发送过来的每一句字符时
    * 由于客户端所在的操作系统不同,这里客户端断开时结果也不同
    * Windows客户端开始br.readLine抛出异常
    * linux客户端断开是返回null
    *
    */
   String message = null;
   while((message = br.readLine())!=null) {
    sendMessage(host+"说:"+message);
   }
   
  } catch (Exception e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }finally {
   //将该客户端的输出流从共享集合中删除
   removeOut(pw);
   
   //广播给所有客户端,当前用户下线
   sendMessage("["+host+"]下线了");
   
   //广播当前在线人数
   sendMessage("当前在线人数["+allOut.size()+"]");
   
   try {
    socket.close();
   } catch (IOException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }
}

因此服务端类中要写一个sendMessage()方法,为了在接收到一个客户端的信息后,把这个信息转发给所有客户端,这就是广播的效果。
写一个集合allOut,用来存放所有客户端的输出流,客户端的数量就是集合里元素的个数
再写两个方法,一个是addOut()方法把上线客户端的输出流放进集合(在run方法中使用addOut(),获取到启用新线程的客户端的输出流,把输出流加到集合中),
另一个是removeOut()方法拿出集合(同理run()方法中使用,把socket关闭的客户端的输出流移除集合)。

所以sendMessage()方法的参数就是某个客户端发的字符串信息message,遍历allOut集合,把message在每个输出流中打印,用PrintWrite类中的print方法。
当客户端连接服务端时,sendMessage()方法打印这个服务端的地址加上上线了,同理客户端关闭socket的时候打印下线了,
同时上下线后再打印allOut集合的大小,也就是当前连接服务端的客户端数量,就是在线人数。

class Server:

//存放所有客户端的输出流的集合,用于广播
private List<PrintWriter> allOut;

//将给定的输出流放入共享集合
private synchronized void addOut(PrintWriter out){
 allOut.add(out);
}

//将给定的输出流移除共享集合
private synchronized void removeOut(PrintWriter out){
 allOut.remove(out);
}

//将给定的消息发给多个客户端
private synchronized void sendMessage(String message) {
 
 for(PrintWriter out:allOut) {
  out.println(message);
 }
}

4. 客户端读取信息

这个时候所有的客户端都收到了某个客户发的消息,但是还没读,所以客户端类中要加输入流才能读取,
创建ServerHandler类实现Runnable接口,输入流读取并输出。

class Client:

class ServerHandler implements Runnable{
 /**
  * 该线程用于读取服务端发送过来的消息,并输出到
  * 客户端的控制台上
  * @author zxm
  *
  */
 @Override
 public void run() {
  try {
   InputStream in = socket.getInpujstStream();//输入流
   InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");//以utf-8读
   BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
   String message = null;
   while((message=br.readLine())!=null) {
    System.out.println(message);
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

三、完整代码

1. 客户端

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Scanner;

/**
* 聊天室服务端
* @author zxm
*/
public class Client {
 
 //用于与服务端通信的Socket
 private Socket socket;
 
 public Client() throws Exception {
  /*
   * 初始化Socket的同时要制定服务端的IP地址和端口号
   * ip地址用于我们在网络上找到服务端的所在计算在
   * 端口号用于找到服务器上的服务端应用程序。
   *
   * *实例化Socket的过程就是连接服务端的过程若
   * 服务端无响应,这里得构造方法得抛出异常。
   *
   */
  try {
   System.out.println("正在连接服务器......");
   //localhost 127.0.0.1
   socket = new Socket("LAPTOP-TCK59O6Q",8888);
   System.out.println("与服务端连接完毕");
  } catch (Exception e) {
   System.out.println("初始化失败");
   throw e;
  }
 }
 
 public void start() throws Exception {
  /*
   * 客户端开始工作的方法
   */
  try {
   //启动用于读取服务端发送消息的线程
   ServerHandler handler = new ServerHandler();
   //ServerHandler是自己写的类,实现Runnable接口,有多线程功能
   Thread t = new Thread(handler);
   t.start();
   
   //将数据发送到服务端
   OutputStream out = socket.getOutputStream();//获取输出流对象
   OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"utf-8");//转化成utf-8格式
   PrintWriter pw = new PrintWriter(osw,true);
   Scanner scan = new Scanner(System.in);
   while(true) {
    String message = scan.nextLine();//得到键盘录入的信息
    pw.println(message);//把信息输出到服务端
   }
   
  } catch (Exception e) {
   System.out.println("客户端运行失败");
   throw e;
  }
  
 }

 public static void main(String[] args) throws Exception {
  
  try {
   Client client = new Client();
   client.start();
  } catch (Exception e) {
   System.out.println("客户端运行失败");
   e.printStackTrace();
  }
  

 }
 
 class ServerHandler implements Runnable{
  /**
   * 该线程用于读取服务端发送过来的消息,并输出到
   * 客户端的控制台上
   * @author zxm
   *
   */
  @Override
  public void run() {
   try {
    InputStream in = socket.getInputStream();//输入流
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");//以utf-8读
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    String message = null;
    while((message=br.readLine())!=null) {
     System.out.println(message);
    }
   } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }
 

}

2. 服务端

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.InetAddress;
import javwww.cppcns.coma.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
* 聊天室服务端
* @author zxm
*/
public class Server {
 /*
  * 运行在服务端的socket
  * 该类的作用是:
  *  1.申请服务端口,客户端就是通过它申请的服务端口连接上服务端应用的。
  * 2.监听申请的服务端口感知客户端的连接,并创建一个socket与该客户通信。
  */
 private ServerSocket server;
 
 //存放所有客户端的输出流的集合,用于广播
 private List<PrintWriter> allOut;
 
 //将给定的输出流放入共享集合
 private synchronized void addOut(PrintWriter out){
  allOut.add(out);
 }
 
 //将给定的输出流移除共享集合
 private synchronized void removeOut(PrintWriter out){
  allOut.remove(out);
 }
 
 //将给定的消息发给多个客户端
 private synchronized void sendMessage(String message) {
  
  for(PrintWriter out:allOut) {
   out.println(message);
  }
 }
 
 //构造方法初始化服务端
 public Server() throws IOException {
  //实例化serverSocket的同时,指定服务端的端口号;
  try {
   server = new ServerSocket(8888);
   allOut = new ArrayList<PrintWriter>();
  } catch (Exception e) {
   System.out.println("服务端初始化失败");
   throw e;
  }
 }
 
 //服务端工作的方法
 public void start() throws IOException {
  /*
   * ServerSocket提供了一个accept的方法,该方法是一个阻塞方法,
   * 用于监听其打开的8888端口;当一个客户端通过该端口与服务端连接时,
   * accept方法就会解除阻塞,然后创建一个socket实例并返回,
   * socket的作用就是与刚刚连接上的客户端进行通信。
   */
  while(true) {
   System.out.println("等待客户端连接...");
   Socket socket = server.accept();
   System.out.println("一个客户端连接了!");
   //启动一个线程来处理客户端的交互工作
   ClientHandler hander = new ClientHandler(socket);
   Thread t = new Thread(hander);
   t.start();
  }
 }
 
 
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  Server server = new Server();
  server.start();
 }
 
 /**
  * 该线程类是与指定的客户端进行交互工作;
  * @author zxm
  *
  */
 class ClientHandler implements Runnable{
  //当前线程客户端的Socket
  private Socket socket;
  
  //该客户端的地址
  private String host;
  
  public ClientHandler(Socket socket) {
   this.socket=socket;
   /*
    * 通过socket获取远程计算机地址
    * 对于服务端而言,远程计算机就是客户端
    */
   InetAddress address = socket.getInetAddress();
   
   //获取ip地址
   host = address.getHostAddress();
   System.out.println("host"+host);
  }

  @Override
  public void run() {
   PrintWriter pw = null;
   try {
    //广播给所有客户端,当前用户上线了
    sendMessage("["+host+"]上线了");
    OutputStream out = socket.getOutputStream();
    OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
    pw = new PrintWriter(osw,true);

    //将该客户的输出流存入共享集合,以便消息可以广播给该客户端
    addOut(pw);
    
    //广播当前在线人数
    sendMessage("当前在线人数["+allOut.size()+"]");
    
    //处理来自客户端的数据
    InputStream in = socket.getInputStream();
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"utf-8");
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    /*
     * 服务端读取客户端发送过来的每一句字符时
     * 由于客户端所在的操作系统不同,这里客户端断开时结果也不同
     * windows客户端开始br.readLine抛出异常
     * Linux客户端断开是返回null
     *
     */
    String message = null;
    while((message = br.readLine())!=null) {
     sendMessage(host+"说:"+message);
    }
    
   } catch (Exception e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
   }finally {
    //将该客户端的输出流从共享集合中删除
    removeOut(pw);
    
    //广播给所有客户端,当前用户下线
    sendMessage("["+host+"]下线了");
    
    //广播当前在线人数
    sendMessage("当前在线人数["+allOut.size()+"]");
    
    try {
     socket.close();
    } catch (IOException e) {
     // TODO Auto-generated catch block
     e.printStackTrace();
    }
   }
  }
 }
 
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

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