Java利用TCP编程实现简单聊天室

前言：

本文是我在学习尚学堂JAVA300集第二季网络编程部分仿照视频内容实现而成
具体可以去尚学堂官网观看视频学习

一、实现思路

　　 实现聊天室的最核心部分就是JAVA的TCP网络编程。
　　TCP 传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议 ，在Java中我们利用ServerSocket类来建立服务端，利用Socket类来建立客户端。这里要注意，在TCP中，Socket实际上是指
Server端与Client端建立的一个双向的流通道，我们利用这个流通道实现数据的传输。
　　我们将聊天室分为两部分，客户端和服务端．
　　对于客户端，主要有两个功能，信息的收与信息的发。因为这两个功能需要并行进行，并且要不停的进行收和发，所以将这两个功能抽象成两个实现Runnable接口的(Send,Recevice)类，每次客户端Client启动，建立一个Socket，并利用这个Socket建立一个收线程(Recevice类)和发线程(Send)类

　　对于服务器端，因为我们要不停的监听是否有新的连接进来，所有要通过一个循环不停的接收，这里的接收函数是阻塞式的。因为我们要对所有的连接进行同时处理，所有我们将新得到连接抽象成一个实现Runnable接口的User类，利用多线程进程对每一个连接并行处理。为了方便多个连接之间的交互，我们将User类作为Server类的一个内部类使用。

二、实现过程

1.客户端

Client类：

package top.dlkkill.tcp.chat;

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

public class Client {
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//从控制台获得输入
		BufferedReader console=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		System.out.println("请输入您的名字：");
		String name=console.readLine();
		if(name.equals(""))
			return;
		Socket client=null;
		try {
			//建立新连接，注意这里创建好就已经连接上了，要保证服务端已经开启
			client=new Socket("localhost", 8888);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			//e.printStackTrace();
			System.err.println(name+"连接失败");
		}
		//两条线路，一条负责发，一条负责收
		new Thread(new Send(client,name)).start();
		new Thread(new Recevice(client)).start();
	}
	
}

Send类

package top.dlkkill.tcp.chat;

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

public class Send implements Runnable{
	
	//负责写出，将信息传输到服务端
	private DataOutputStream os;
	//负责读取控制台输入
	private BufferedReader console;
	//线程标识
	private boolean isRun=true;
	
	//通过死循环保证线程一直进行
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(isRun) {
			send(getMsgFromConsole());
		}
	}
	
	//构造方法，利用Socket类获得流
	public Send(Socket client,String name) {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		try {
			os=new DataOutputStream(client.getOutputStream());
			console=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			send(name);
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			isRun=false;
			CloseUtil.closeAll(os,console);
		}
	}
	
	//发送函数
	public void send(String msg) {
		
		try {
			if(msg!=null&&!msg.equals("")) {
				os.writeUTF(msg);
				os.flush();
			}
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			isRun=false;
			CloseUtil.closeAll(os,console);
		}
	}
	
	//从控制台不断读取信息
	public String getMsgFromConsole() {
		String msg=null;
		try {
			msg=console.readLine();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			isRun=false;
			CloseUtil.closeAll(os,console);
		}
		return msg;
	}
}

Recevice类

package top.dlkkill.tcp.chat;

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

public class Recevice implements Runnable{
	
	    //负责读取服务端发送过来的信息
		private DataInputStream is;
		//线程标识
		private boolean isRun=true;
		
		
		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			while(isRun){
				recevice();
			}
		}
		
		public Recevice(Socket client) {
			// TODO Auto-generated constructor stub
			try {
				is=new DataInputStream(client.getInputStream());
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
				CloseUtil.closeAll(is);
				isRun=false;
			}
		}
		
		public void recevice() {
			String msg=null;
			try {
				msg=is.readUTF();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
				CloseUtil.closeAll(is);
				isRun=false;
			}
			System.out.println(msg);
		}
		
}

2.服务端

Server类(内部有一个User类)

package top.dlkkill.tcp.chat;


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

public class Server {
	
	//保存所有的连接
	private HashSet<User> users;
	//线程标识
	private boolean run=true;
	
	public static void main(String[] args) {

		//创建一个Server类
		Server server=new Server();
		try {
			//启动服务器
			server.start();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public Server() {
		run=true;
		users=new HashSet<User>();
	}
	
	public void start() throws IOException {
		//创建一个服务器端
		ServerSocket server=new ServerSocket(8888);
		while(run) {
			//不断接收一个新的连接，利用新连接创建一个User线程进行处理
			Socket client= server.accept();
			User user=new User(client);
			users.add(user);
			new Thread(user).start();
		}
	}
	
	public void stop() {
		run=false;
	}
	
	
	//代表一个连接，负责信息的接收与转发
	private class User implements Runnable{
		
		//记录连接用户的名字
		private String name;
		
		public String getName() {
			return name;
		}
		//负责接收
		private DataInputStream is;
		//负责发送
		private DataOutputStream os;
		//线程标识
		private boolean isRun=true;
		
		public User(Socket client) {

			try {
				is=new DataInputStream(client.getInputStream());
				os=new DataOutputStream(client.getOutputStream());
				isRun=true;
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
				isRun=false;
				CloseUtil.closeAll(is,os);
			}
			try {
				 name=is.readUTF();
				 this.sendOther(new String("欢迎"+name+"进入聊天室"),true);
				 this.send(new String("系统：您已经进入了聊天室"));
			}catch (Exception e) {
				// TODO: handle exception
			}
		}
		
		@Override
		public void run() {
			// TODO Auto-generated method stub
			while(isRun) {
				this.sendOther(this.revice(),false);
			}
		}
		
		//接收信息
		public String revice() {
			String msg = null;
			try {
				msg=is.readUTF();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			return msg;
		}
		
		//发送信息
		public void send(String msg) {
			try {
				os.writeUTF(msg);
				os.flush();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		//将信息转发给其他用户,同时实现了私聊功能和系统信息功能
		//因为是内部类，所以可以访问Server类中的private HashSet<User> users
		//@XX:代表向XX发送私聊信息
		public void sendOther(String msg,boolean admin) {
			if(msg.startsWith("@")&&msg.contains(":")) {
				String toname=msg.substring(1, msg.indexOf(":"));
				String newmsg=msg.substring(msg.indexOf(":")+1);
				for (User user : users) {
					if(user.getName().equals(toname)) {
						user.send(this.name+"悄悄的对你说:"+newmsg);
					}
				}
			}else {
				for (User client : users) {
					if(client!=this) {
						if(admin)
							client.send("系统："+":"+msg);
						else
							client.send(this.name+":"+msg);
					}
				}
			}
		}
	}
}

3.工具类

CloseUtil类(负责关闭流)

package top.dlkkill.tcp.chat;

import java.io.Closeable;

public class CloseUtil {
	public static void closeAll(Closeable ...io) {
		for (Closeable closeable : io) {
			try {
				if(closeable!=null)
					closeable.close();
			}catch (Exception e) {
				// TODO: handle exception
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}