面向对象课程设计--聊天室

一，团队介绍

团队成员	职务	负责部分	博客链接
蔡佳生	组长	网络编程，多线程，数据库	面向对象综合程序设计课程设计-优快云博客
蔡朝辉	组员	客户端页面设计

二，项目git地址

蔡佳生1272752356/chat

三、项目功能架构图及主要功能流程图

四，项目重要代码

客户端

private static void Chat(String content,ClientFrame cframe) {
        System.out.println(content);
        String name=content.substring(0,content.indexOf("&"));
        String sender = content.substring(content.indexOf("&")+1, content.indexOf("/"));
        String word = content.substring(content.indexOf("/") + 1);
        //在聊天窗打印聊天信息
        cframe.jtaChat.append(cframe.sdf.format(new Date()) + " \n来自 " + name + ":" + word + " \n");
        //显示最新消息
        cframe.jtaChat.setCaretPosition(cframe.jtaChat.getDocument().getLength());
    }

    private static void OnlineListUpdate(String content,ClientFrame cframe) throws UnknownHostException {
        //提取在线列表的数据模型
        DefaultTableModel tbm = (DefaultTableModel) cframe.jtbOnline.getModel();
        //清除在线名单列表
        tbm.setRowCount(0);
        //更新在线名单
        String[] onlinelist = content.split(",");
        //逐一添加当前在线者
        for(String member : onlinelist)
        {
            String[] tmp = new String[3];
            //如果是自己则不在名单中显示
            if(member.substring(member.indexOf("&")+1).equals(InetAddress.getLocalHost().getHostAddress() + ":" + s.getLocalPort()))
            {tmp[0]=member.substring(0,member.indexOf("&"));Client.name=tmp[0];  continue;}
            tmp[0] = member.substring(0,member.indexOf("&"));
            tmp[1] = member.substring(member.indexOf("&")+1, member.indexOf(":"));
            tmp[2] = member.substring(member.indexOf(":") + 1);
            //添加当前在线者之一
            tbm.addRow(tmp);
        }
        //提取在线列表的渲染模型
        DefaultTableCellRenderer tbr = new DefaultTableCellRenderer();
        //表格数据居中显示
        tbr.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);
        cframe.jtbOnline.setDefaultRenderer(Object.class, tbr);
    }

服务端

class ServerThread implements Runnable
{
    //获取的客户端Socket
    Socket s = null;
    //获取的服务器ServerSocket
    ServerSocket ss = null;
    //获取的客户端IP
    String ip = null;
    //获取的客户端端口
    int port = 0;
    //组合客户端的ip和端口字符串得到uid字符串
    String uid = null;

    String name=null;
    //name&ip:port

    //静态ArrayList存储所有uid，uid由ip和端口字符串拼接而成
    static ArrayList<String> uid_arr = new ArrayList<String>();
    //静态HashMap存储所有uid, ServerThread对象组成的对
    static HashMap<String, ServerThread> hm = new HashMap<String, ServerThread>();
    //放uid和name
    static HashMap<String,String> hm2=new HashMap<>();
    public ServerThread(Socket s, ServerSocket ss, String ip, int port)
    {
        this.s = s;
        this.ss = ss;
        this.ip = ip;
        this.port = port;
        uid = ip + ":" + port;
    }

    @Override
    public void run()
    {
        //将当前客户端uid存入ArrayList
        uid_arr.add(uid);
        //将当前uid和ServerThread对存入HashMap
        hm.put(uid, this);

        //时间显示格式
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");


        //控制台打印客户端IP和端口
        System.out.println("Client connected: " + uid);

        try
        {
            //获取输入流
            InputStream in = s.getInputStream();
            //获取输出流
            OutputStream out = s.getOutputStream();

           //向当前客户端传输连接成功信息
            String welcome = ip+":"+port;
            out.write(welcome.getBytes());



            //广播更新在线名单
            updateOnlineList(out);

            //准备缓冲区
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = 0;

            //持续监听并转发客户端消息
            while(true)
            {
                len = in.read(buf);
                String msg = new String(buf, 0, len);
                System.out.println(msg);
                //消息类型：退出或者聊天
                String type = msg.substring(0, msg.indexOf("/"));
                //消息本体：空或者聊天内容
                String content = msg.substring(msg.indexOf("/") + 1);
                //根据消息类型分别处理
                //客户端要退出
                if("Exit".equals(type))
                {
                    //更新ArrayList和HashMap, 删除退出的uid和线程
                    uid_arr.remove(uid_arr.indexOf(uid));
                    hm.remove(uid);
                    //广播更新在线名单
                    updateOnlineList(out);
                    //控制台打印客户端IP和端口
                    System.out.println("Client exited: " + uid);
                    //结束循环，结束该服务线程
                    break;
                }
                //客户端要聊天
                else if("Chat".equals(type))
                {
                    //提取收信者地址
                    String[] receiver_arr = content.substring(0, content.indexOf("/")).split(",");
                    //提取聊天内容
                    String word = content.substring(content.indexOf("/") + 1);
                    //向收信者广播发出聊天信息
                    chatOnlineList(out, uid, receiver_arr, word);
                } else if ("Name".equals(type)) {
                    String name=content.substring(0,content.indexOf("&"));
                    System.out.println("放进hm2的是："+name);
                    hm2.put(uid,name);
                    updateOnlineList(out);

                } /*else if (type.equals("File")) {
                    BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(s.getInputStream());
                    BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("test\\Serverdir\\1.png"));
                    byte[] bytes=new byte[1024];

                    while((len=bis.read(bytes))!=-1){
                        bos.write(bytes,0,len);
                    }



                }*/

            }
        }
        catch(Exception e){}
    }

    //向所有已连接的客户端更新在线名单
    //OnlineListUpdate/192.168.125.15:60572,192.168.125.15:60583
    public void updateOnlineList(OutputStream out) throws Exception
    {
        for(String tmp_uid : uid_arr)
        {
            //获取广播收听者的输出流
            out = hm.get(tmp_uid).s.getOutputStream();
            //将当前在线名单以逗号为分割组合成长字符串一次传送
            StringBuilder sb = new StringBuilder("OnlineListUpdate/");
            for(String member : uid_arr)
            {   String name=hm2.get(member);
                sb.append(name+"&"+member);
                //以逗号分隔uid，除了最后一个
                if(uid_arr.indexOf(member) != uid_arr.size() - 1) {
                    sb.append(",");
                }
            }
            out.write(sb.toString().getBytes());
        }
    }

    //向指定的客户端发送聊天消息

    //Chat/192.168.125.15:60572/2
    public void chatOnlineList(OutputStream out, String uid, String[] receiver_arr, String word) throws Exception
    {
        for(String tmp_uid : receiver_arr)
        {
            //获取广播收听者的输出流
            out = hm.get(tmp_uid).s.getOutputStream();
            //发送聊天信息
            String name=hm2.get(uid);
            out.write(("Chat/" +name+"&"+ uid + "/" + word).getBytes());
        }
    }
}

五，项目运行截图

 

六、课程设计总结及展望

总结：深入学习了Java网络编程的相关知识，掌握了TCP协议的工作原理以及如何在Java中实现Socket通信。我们还学习了多线程编程，使聊天室能够同时处理多个客户端连接。在聊天室应用中，用户之间的交互是核心。设计易于使用且符合直觉的交互逻辑对于提升用户体验至关重要。你需要仔细思考消息如何发送、接收、展示以及如何让用户方便地进行这些操作。从设计和实现一个响应式用户界面到处理后端逻辑，再到优化网络通信，我们将获得宝贵的经验，并且在遇到困难和挑战时也会锻炼你的问题解决能力。总的来说，面向对象的程序设计会给您带来一个结构化、有条不紊的开发过程，同时也带来了不同层面的挑战。

展望：没有实现文件传输的功能。聊天室的功能比较简单，没有考虑用户界面的美观。在设计过程中，我们没有考虑到安全性问题，例如数据加密等。