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2021-06-01 09:32:01
Java基於Socket實現多人聊天室
2022-09-02 18:01:51
本文範例為大家分享了Java基於Socket實現簡易版多人聊天室的具體程式碼，供大家參考，具體內容如下
一、 聊天室需求
1、一個伺服器端，多個使用者端；
2、實現使用者端和伺服器端的互動；
3、使用者端傳送資訊，伺服器端收到資訊，再轉發給其他使用者端；
4、上下線時顯示哪個使用者端上下線並且顯示線上使用者端數量；
二、程式碼分析
1. 建立連線
使用者端類，建立傳送端Socket物件，用自己的IP地址和埠號，與伺服器端建立連線。
class Client:
//用於與伺服器端通訊的Socket
private Socket socket;
public Client() throws Exception {
/*
* 初始化Socket的同時要制定伺服器端的IP地址和埠號
* ip地址用於我們在網路上找到伺服器端的所在計算在
* 埠號用於找到伺服器上的伺服器端應用程式。
*
* 範例化Socket的過程就是連線伺服器端的過程若
* 伺服器端無響應，這裡得構造方法得丟擲異常。
*
*/
try {
System.out.println("正在連線伺服器......");
//localhost 127.0.0.1
socket = new Socket("LAPTOP-TCK59O6Q",8888);
System.out.println("與伺服器端連線完畢");
} catch (Exception e) {
System.out.println("初始化失敗");
throw e;
}
} 伺服器端類，使用構造方法初始化伺服器端，建立接收端的Socket物件
class Server:
private ServerSocket server;
//構造方法初始化伺服器端
public Server() throws IOException {
//範例化serverSocket的同時，指定伺服器端的埠號；
try {
server = new ServerSocket(8888);
allOut = new ArrayList<PrintWriter>();
} catch (Exception e) {
System.out.println("伺服器端初始化失敗");
throw e;
}
}2. 使用者端傳送資訊
在使用者端的類中寫一個start()方法，start()是使用者端傳送資訊給伺服器端的方法
獲取輸出流物件，把鍵盤錄入的資訊傳送到伺服器端。
class Client:
public void start() throws Exception {
/*
* 使用者端開始工作的方法
*/
try {
//啟動用於讀取伺服器端傳送訊息的執行緒
ServerHandler handler = new ServerHandler();
//ServerHandler是自己寫的類，實現Runnable介面,有多執行緒功能
Thread t = new Thread(handler);
t.start();
//將資料傳送到伺服器端
OutputStream out = socket.getOutputStream();//獲取輸出流物件
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"utf-8");//轉化成utf-8格式
PrintWriter pw = new PrintWriter(osw,true);
Scanner scan = new Scanner(System.in);
while(true) {
String message = scan.nextLine();//得到鍵盤錄入的資訊
pw.println(message);//把資訊輸出到伺服器端
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("使用者端執行失敗");
throw e;
}
}伺服器端工作的start()方法，accept()方法與使用者端連線上
class Server:
//伺服器端工作的方法
public void start() throws IOException {
/*
* ServerSocket提供了一個accept的方法，該方法是一個阻塞方法，
* 用於監聽其開啟的8888埠；當一個使用者端通過該埠與伺服器端連線時，
* accept方法就會解除阻塞，然後建立一個socket範例並返回，
* socket的作用就是與剛剛連線上的使用者端進行通訊。
*/
while(true) {
System.out.println("等待使用者端連線...");
Socket socket = server.accept();
System.out.println("一個使用者端連線了！");
//啟動一個執行緒來處理使用者端的互動工作
ClientHandler hander = new ClientHandler(socket);
Thread t = new Thread(hander);
t.start();
}
}3. 開啟多執行緒、伺服器端接收讀取資訊並廣播
因為伺服器端與多個使用者端相連，所以要用多執行緒，即一個使用者端用一條執行緒。
在伺服器端類中建立一個內部類ClientHandler實現Runnable介面並重寫run()方法建立執行緒
屬性有使用者端的Socket物件
有參構造方法中通過使用者端的Socket獲取到其地址host，並且把地址列印出來
這樣在main()方法中，範例化伺服器端類的物件之後，start方法開啟伺服器端，當有使用者端連線上時，就能輸出這個使用者端的ip地址。
ClientHandler類要重寫run()方法，使用輸入流InputStream讀取使用者端發來的資訊，再使用輸出流OutputStream給所有使用者端廣播收到的資訊、使用者上下線和線上人數
class Server:
/**
* ClientHandler
* 該執行緒類是與指定的使用者端進行互動工作；
* @author zxm
*
*/
class ClientHandler implements Runnable{
//當前執行緒使用者端的Socket
private Socket socket;
//該使用者端的地址
private String host;
public ClientHandler(Socket socket) {
this.socket=socket;
/*
* 通過socket獲取遠端計算機地址
* 對於伺服器端而言，遠端計算機就是使用者端
*/
InetAddress address = socket.getInetAddress();
//獲取ip地址
host = address.getHostAddress();
System.out.println("host"+host);
}
@Override
public void run() {
PrintWriter pw = null;
try {
//廣播給所有使用者端，當前使用者上線了
sendMessage("["+host+"]上線了");
OutputStream out = socket.getOutputStream();
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
pw = new PrintWriter(osw,true);
//將該客戶的輸出流存入共用集合，以便訊息可以廣播給該使用者端
addOut(pw);
//廣播當前線上人數
sendMessage("當前線上人數["+allOut.size()+"]");
//處理來自使用者端的資料
InputStream in = socket.getInputStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"utf-8");
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*
* 伺服器端讀取使用者端傳送過來的每一句字元時
* 由於使用者端所在的作業系統不同，這裡使用者端斷開時結果也不同
* windows使用者端開始br.readLine丟擲異常
* Linux使用者端斷開是返回null
*
*/
String message = null;
while((message = br.readLine())!=null) {
sendMessage(host+"說："+message);
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
//將該使用者端的輸出流從共用集合中刪除
removeOut(pw);
//廣播給所有使用者端，當前使用者下線
sendMessage("["+host+"]下線了");
//廣播當前線上人數
sendMessage("當前線上人數["+allOut.size()+"]");
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}因此伺服器端類中要寫一個sendMessage()方法，為了在接收到一個使用者端的資訊後，把這個資訊轉發給所有使用者端，這就是廣播的效果。
寫一個集合allOut，用來存放所有使用者端的輸出流，使用者端的數量就是集合裡元素的個數
再寫兩個方法，一個是addOut()方法把上線使用者端的輸出流放進集合（在run方法中使用addOut()，獲取到啟用新執行緒的使用者端的輸出流，把輸出流加到集合中），
另一個是removeOut()方法拿出集合（同理run()方法中使用，把socket關閉的使用者端的輸出流移除集合）。
所以sendMessage()方法的引數就是某個使用者端發的字串資訊message，遍歷allOut集合，把message在每個輸出流中列印，用PrintWrite類中的print方法。
當用戶端連線伺服器端時，sendMessage()方法列印這個伺服器端的地址加上上線了，同理使用者端關閉socket的時候列印下線了，
同時上下線後再列印allOut集合的大小，也就是當前連線伺服器端的使用者端數量，就是線上人數。
class Server:
//存放所有使用者端的輸出流的集合，用於廣播
private List<PrintWriter> allOut;
//將給定的輸出流放入共用集合
private synchronized void addOut(PrintWriter out){
allOut.add(out);
}
//將給定的輸出流移除共用集合
private synchronized void removeOut(PrintWriter out){
allOut.remove(out);
}
//將給定的訊息發給多個使用者端
private synchronized void sendMessage(String message) {
for(PrintWriter out:allOut) {
out.println(message);
}
}4. 使用者端讀取資訊
這個時候所有的使用者端都收到了某個客戶發的訊息，但是還沒讀，所以使用者端類中要加輸入流才能讀取，
建立ServerHandler類實現Runnable介面，輸入流讀取並輸出。
class Client:
class ServerHandler implements Runnable{
/**
* 該執行緒用於讀取伺服器端傳送過來的訊息，並輸出到
* 使用者端的控制檯上
* @author zxm
*
*/
@Override
public void run() {
try {
InputStream in = socket.getInputStream();//輸入流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");//以utf-8讀
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
String message = null;
while((message=br.readLine())!=null) {
System.out.println(message);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}三、完整程式碼
1. 使用者端
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;
/**
* 聊天室伺服器端
* @author zxm
*/
public class Client {
//用於與伺服器端通訊的Socket
private Socket socket;
public Client() throws Exception {
/*
* 初始化Socket的同時要制定伺服器端的IP地址和埠號
* ip地址用於我們在網路上找到伺服器端的所在計算在
* 埠號用於找到伺服器上的伺服器端應用程式。
*
* *範例化Socket的過程就是連線伺服器端的過程若
* 伺服器端無響應，這裡得構造方法得丟擲異常。
*
*/
try {
System.out.println("正在連線伺服器......");
//localhost 127.0.0.1
socket = new Socket("LAPTOP-TCK59O6Q",8888);
System.out.println("與伺服器端連線完畢");
} catch (Exception e) {
System.out.println("初始化失敗");
throw e;
}
}
public void start() throws Exception {
/*
* 使用者端開始工作的方法
*/
try {
//啟動用於讀取伺服器端傳送訊息的執行緒
ServerHandler handler = new ServerHandler();
//ServerHandler是自己寫的類，實現Runnable介面,有多執行緒功能
Thread t = new Thread(handler);
t.start();
//將資料傳送到伺服器端
OutputStream out = socket.getOutputStream();//獲取輸出流物件
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"utf-8");//轉化成utf-8格式
PrintWriter pw = new PrintWriter(osw,true);
Scanner scan = new Scanner(System.in);
while(true) {
String message = scan.nextLine();//得到鍵盤錄入的資訊
pw.println(message);//把資訊輸出到伺服器端
}
} catch (Exception e) {
System.out.println("使用者端執行失敗");
throw e;
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
try {
Client client = new Client();
client.start();
} catch (Exception e) {
System.out.println("使用者端執行失敗");
e.printStackTrace();
}
}
class ServerHandler implements Runnable{
/**
* 該執行緒用於讀取伺服器端傳送過來的訊息，並輸出到
* 使用者端的控制檯上
* @author zxm
*
*/
@Override
public void run() {
try {
InputStream in = socket.getInputStream();//輸入流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");//以utf-8讀
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
String message = null;
while((message=br.readLine())!=null) {
System.out.println(message);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}2. 伺服器端
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 java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 聊天室伺服器端
* @author zxm
*/
public class Server {
/*
* 執行在伺服器端的socket
* 該類的作用是：
* 1.申請伺服器埠，使用者端就是通過它申請的伺服器埠連線上伺服器端應用的。
* 2.監聽申請的伺服器埠感知使用者端的連線，並建立一個socket與該客戶通訊。
*/
private ServerSocket server;
//存放所有使用者端的輸出流的集合，用於廣播
private List<PrintWriter> allOut;
//將給定的輸出流放入共用集合
private synchronized void addOut(PrintWriter out){
allOut.add(out);
}
//將給定的輸出流移除共用集合
private synchronized void removeOut(PrintWriter out){
allOut.remove(out);
}
//將給定的訊息發給多個使用者端
private synchronized void sendMessage(String message) {
for(PrintWriter out:allOut) {
out.println(message);
}
}
//構造方法初始化伺服器端
public Server() throws IOException {
//範例化serverSocket的同時，指定伺服器端的埠號；
try {
server = new ServerSocket(8888);
allOut = new ArrayList<PrintWriter>();
} catch (Exception e) {
System.out.println("伺服器端初始化失敗");
throw e;
}
}
//伺服器端工作的方法
public void start() throws IOException {
/*
* ServerSocket提供了一個accept的方法，該方法是一個阻塞方法，
* 用於監聽其開啟的8888埠；當一個使用者端通過該埠與伺服器端連線時，
* accept方法就會解除阻塞，然後建立一個socket範例並返回，
* socket的作用就是與剛剛連線上的使用者端進行通訊。
*/
while(true) {
System.out.println("等待使用者端連線...");
Socket socket = server.accept();
System.out.println("一個使用者端連線了！");
//啟動一個執行緒來處理使用者端的互動工作
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();
}
/**
* 該執行緒類是與指定的使用者端進行互動工作；
* @author zxm
*
*/
class ClientHandler implements Runnable{
//當前執行緒使用者端的Socket
private Socket socket;
//該使用者端的地址
private String host;
public ClientHandler(Socket socket) {
this.socket=socket;
/*
* 通過socket獲取遠端計算機地址
* 對於伺服器端而言，遠端計算機就是使用者端
*/
InetAddress address = socket.getInetAddress();
//獲取ip地址
host = address.getHostAddress();
System.out.println("host"+host);
}
@Override
public void run() {
PrintWriter pw = null;
try {
//廣播給所有使用者端，當前使用者上線了
sendMessage("["+host+"]上線了");
OutputStream out = socket.getOutputStream();
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
pw = new PrintWriter(osw,true);
//將該客戶的輸出流存入共用集合，以便訊息可以廣播給該使用者端
addOut(pw);
//廣播當前線上人數
sendMessage("當前線上人數["+allOut.size()+"]");
//處理來自使用者端的資料
InputStream in = socket.getInputStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"utf-8");
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
/*
* 伺服器端讀取使用者端傳送過來的每一句字元時
* 由於使用者端所在的作業系統不同，這裡使用者端斷開時結果也不同
* windows使用者端開始br.readLine丟擲異常
* Linux使用者端斷開是返回null
*
*/
String message = null;
while((message = br.readLine())!=null) {
sendMessage(host+"說："+message);
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
//將該使用者端的輸出流從共用集合中刪除
removeOut(pw);
//廣播給所有使用者端，當前使用者下線
sendMessage("["+host+"]下線了");
//廣播當前線上人數
sendMessage("當前線上人數["+allOut.size()+"]");
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
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