Java聊天室(上课代码)

本文详细介绍了一个基于Java的简单聊天室的实现过程,包括客户端和服务端的代码解析。客户端通过Socket与服务端建立TCP连接,实现了消息的双向传输。服务端采用ServerSocket监听并接收客户端的连接请求,通过多线程处理多个客户端的并发连接,实现了消息的广播功能。

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#Client端

package socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**
 * 聊天室客户端
 * @author jin
 *
 */
public class Client {
	/**
	 * java.net.Socket
	 * 封装了TCP通讯协议的操作细节。java中想完成TCP通讯协议就依靠这个API即可。
	 * 使用它与服务端连接之后,通过两个流即可完成与服务端的数据交换。
	 */
	private Socket socket;
	
	/**
	 * 定义构造方法用来初始化客户端
	 */
	public Client() {
		try {
			/*
			 * 实例化Socket时传入两个参数:
			 * 1:服务端的IP地址信息,本机的就用localhost即可
			 * 2:服务端的服务端口号
			 * 通过IP地址可以找到服务端的计算机,
			 * 通过端口号可以找到运行在计算机上的服务端应用程序
			 * 
			 * 实例化的过程就是连接的过程,若连接失败就会抛出异常
			 */
			System.out.println("正在连接服务端...");
			socket = new Socket("localhost",8091);
			System.out.println("连接成功!");
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	/**
	 * 客户端开始的工作方法
	 */
	public void start() {
		try {
			
			//启动用于读取服务端消息的线程
			ServerHandler handler = new ServerHandler();
			Thread t = new Thread(handler);
			t.start();
			/*
			 * Socket提供的方法:
			 * OutputStream getOutputStream()
			 * 该方法可以获取一条字节输出流,通过这个流写出的数据将会被发送到
			 * 远端(这里相当于发送给了服务端)
			 */
			OutputStream out = socket.getOutputStream();
			OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
			BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
			PrintWriter pw = new PrintWriter(bw,true);
			Scanner scan = new Scanner(System.in);
			
			while(true) {
				String line = scan.nextLine();
				pw.println(line);
			}
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Client client = new Client();
		client.start();
	}
	
	/*
	 * 该线程负责循环读取服务端发送过来的消息
	 */
	private class ServerHandler implements Runnable{
		public void run() {
			try {
				/*
				 * 通过Socket获取输入流读取服务端发送过来的消息
				 */
				InputStream in = socket.getInputStream();
				InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");
				BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
				
				String message = null;
				//循环读取服务端发送过来的一行字符串
				while((message = br.readLine())!=null) {
					System.out.println(message);
				}
				
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	
	
	
}

Server端

package socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
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.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Arrays;

/**
 * 聊天室服务端
 * @author jin
 *
 */
public class Server {
	/*
	 * 运行在服务端的java.net.ServerSocket
	 * 主要由两个作用:
	 * 1:向系统申请服务端口,客户端就是通过该端口与服务端建立连接的。
	 * 2:监听服务端口,一旦客户端发起连接则会自动创建一个Socket与客户端进行交互
	 */
	private ServerSocket server;
	
	/*
	 * 该数组用于保存所有ClientHandler对应的输出流,便于所有ClientHandler
	 * 获取以广播消息给所有的客户端。
	 * 由于内部类可以访问外部类的属性,对此经常可以再外部类上定义属性作为内部类
	 * 的公共区域来共享他们的信息使用。
	 */
	private PrintWriter[] allOut = {};
	
	/**
	 * 初始化服务端
	 */
	public Server() {
		try {
			/*
			 * 实例化ServerSocket的同时向系统申请服务端口,
			 * 若端口已经被占用就会抛出地址被使用的异常
			 */
			System.out.println("正在启动服务端...");
			server = new ServerSocket(8091);
			System.out.println("服务器启动完毕!");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	/**
	 * 服务端开始工作的方法
	 * @throws IOException 
	 */
	public void start() throws IOException {
			while(true) {
			System.out.println("主线程:等待客户端连接!");
			/*
			 * 该方法是一个阻塞方法,当调用后就开始等待客户端的连接,知道一个客户端连接,那么该方法会返回
			 * 一个Socket,服务端可以通过这个Socket与刚建立连接的客户端进行交互。
			 */
			Socket socket = server.accept();
			System.out.println("主线程:一个客户端连接完毕!");
			
			//启动一个线程来处理客户端交互
			ClientHandler handler = new ClientHandler(socket);
			Thread t = new Thread(handler);
			t.start();
			}
	}
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Server server = new Server();
		server.start();
	}
	/**
	 * 该线程的任务是与指定客户端进行交互
	 * @author jin
	 *
	 */
	private	class ClientHandler implements Runnable{
		//客户端地址信息
		private String host;
		
		private Socket socket;
		public ClientHandler(Socket socket) {
			this.socket = socket;
			InetAddress address = socket.getInetAddress();
			host = address.getHostAddress();
		}
		public void run() {
			PrintWriter pw = null;
			try {
			/*
			 * 通过socket获取输出流,用于给客户端发送消息
			 */
			OutputStream out = socket.getOutputStream();
			OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
			BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
			pw = new PrintWriter(bw,true);
			
			/*
			 * 同步锁
			 * 多个ClientHandler不能同时向数组中添加元素
			 * 否则会出现并发安全问题,对此下面的代码要保证同步运行
			 */
			synchronized(allOut) {
			/*
			 * 将该输出流存入allOut数组中,以便其他ClientHandler
			 * 也可以将消息转发给当前用户
			 */
			//1.扩容数组
			allOut = Arrays.copyOf(allOut,allOut.length+1);
			//2将当前输出流存入数组
			allOut[allOut.length-1] = pw;
			}
			
			/*
			 * 通过Socket获取输入流:
			 * InputStream getInputStream()
			 * 通过这个流就可以读取到客户端发送过来的消息
			 */
			InputStream in = socket.getInputStream();
			InputStreamReader isr 
				= new InputStreamReader(in,"UTF-8");
			BufferedReader br
				= new BufferedReader(isr);
			/*
			 * 当通过br.readLine方法读取客户端发送的字符串时,
			 * 客户端断开时,不同操作系统的反应是
			 * 不同的:windows断开时服务端通过readline方法直接抛出异常。
			 * linux断开时服务端时将readline方法返回null
			 */
			String line = null;
			while( ( line = br.readLine() ) != null ) {
			System.out.println(host+":"+line);
			synchronized(allOut) {
			//回复客户端
			//pw.println(host+"说"+line);
			//遍历allOut数组,给所有客户端发送
			for(int i = 0; i <allOut.length; i++) {
				allOut[i].println(host+"说"+line);
			}
			}
			}
		}catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			//处理当前客户端断开连接后的操作
			try {
				//从数组中删除元素
				for(int i = 0; i < allOut.length; i++) {
					if(pw == allOut[i]) {
						//将其与最后一个元素交换
						allOut[i] = allOut[allOut.length - 1];
						break;
					}
				}
				
				//缩容
				allOut = Arrays.copyOf(allOut, allOut.length - 1);
				//关闭socket释放资源
				socket.close();
				
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
				
			}
			
		}
		}
			
		}
	}
	
	
	

Java聊天室程序 需求分析 2.1 业务需求 1. 与聊天室成员一起聊天。 2. 可以与聊天室成员私聊。 3. 可以改变聊天内容风格。 4. 用户注册(含头像)、登录。 5. 服务器监控聊天内容。 6. 服务器过滤非法内容。 7. 服务器发送通知。 8. 服务器踢人。 9. 保存服务器日志。 10.保存用户聊天信息。 2.2 系统功能模块 2.2.1 服务器端 1.处理用户注册 2.处理用户登录 3.处理用户发送信息 4.处理用户得到信息 5.处理用户退出 2.2.2 客户端 1.用户注册界面及结果 2.用户登录界面及结果 3.用户发送信息界面及结果 4.用户得到信息界面及结果 5.用户退出界面及结果 2.3 性能需求 运行环境:Windows 9x、2000、xp、2003,Linux 必要环境:JDK 1.5 以上 硬件环境:CPU 400MHz以上,内存64MB以上 3.1.2 客户端结构 ChatClient.java 为客户端程序启动类,负责客户端的启动和退出。 Login.java 为客户端程序登录界面,负责用户帐号信息的验证与反馈。 Register.java 为客户端程序注册界面,负责用户帐号信息的注册验证与反馈。 ChatRoom.java 为客户端程序聊天室主界面,负责接收、发送聊天内容与服务器端的Connection.java 亲密合作。 Windowclose 为ChatRoom.java的内部类,负责监听聊天室界面的操作,当用户退出时返回给服务器信息。 Clock.java 为客户端程序的一个小程序,实现的一个石英钟功能。 3. 2 系统实现原理 当用户聊天时,将当前用户名、聊天对象、聊天内容、聊天语气和是否私聊进行封装,然后与服务器建立Socket连接,再用对象输出流包装Socket的输出流将聊天信息对象发送给服务器端 当用户发送聊天信息时,服务端将会收到客户端用Socket传输过来的聊天信息对象,然后将其强制转换为Chat对象,并将本次用户的聊天信息对象添加到聊天对象集Message中,以供所有聊天用户访问。 接收用户的聊天信息是由多线程技术实现的,因为客户端必须时时关注更新服务器上是否有最新消息,在本程序中设定的是3秒刷新服务器一次,如果间隔时间太短将会增加客户端与服务器端的通信负担,而间隔时间长就会让人感觉没有时效性,所以经过权衡后认为3秒最佳,因为每个用户都不可能在3秒内连续发送信息。 当每次用户接收到聊天信息后将会开始分析聊天信息然后将适合自己的信息人性化地显示在聊天信息界面上。 4.1.1 问题陈述 1.接受用户注册信息并保存在一个基于文件的对象型数据库。 2.能够允许注册过的用户登陆聊天界面并可以聊天。 3.能够接受私聊信息并发送给特定的用户。 4.服务器运行在自定义的端口上#1001。 5.服务器监控用户列表和用户聊天信息(私聊除外)。 6.服务器踢人,发送通知。 7.服务器保存日志。
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