Java实现ChatRoom

基于连接通信Socket、多线程的Java聊天室

1、开发环境：

IDEA2018.1+JDK1.8

2、实现功能：

实现了模拟登录注册、群聊、私聊、显示当前在线人数列表；

在发送信息时，会向对方发送者及显示发送时间；

显示在线人数列表时，也会显示查询时间；

实现了多线程发送消息、接收消息过程。

3、代码解析（源码可见本篇博客最后）：

1）客户端源码解析

客户端使用两个线程操作

一个读线程：创建客户端输入流，while循环将读到的信息输出道控制台，模拟一直等待监听输入的情况；

一个写线程：创建客户端输出流，while循环获取用户从控制台输入的内容，若用户输入的信息中包含"bye"，则关闭流并且关闭该用户的Socket，此时退出while循环，写线程结束；此时读线程的if条件判断就会执行break；while循环停止，读线程结束。

2）服务器源码解析

利用Executors类创建固定大小为20的线程池（实现多线程）；

使用Map集合来存储用户信息，<String, Socket>：用户名，客户端的socket；Map集合使用子类ConcurrentHashMap来实例化，保证线程安全（主要可见Java集合总结）；

使用内部类来处理客户端的连接与发送信息；

根据控制台约束信息进行用户注册、私发、群聊等等功能的实现

3）两台计算机之间使用套接字建立TCP连接过程：

服务器实例化一个ServerSocket对象，new ServerSocket(6666)：表示是通过服务器上的6666端口进行通信；

服务器调用ServerSocket类的accept()，该方法阻塞式等待客户端的连接；

客户端实例化一个Socket对象，new Socket("127.0.0.1", 6666)：指定服务器名称和端口号来请求连接，该构造方法试图将客户端连接到指定的服务器和端口号，如果通信建立，则会在客户端创建Socket对象能够与服务器进行通信；

在服务端，accept()方法返回客户端的socket对象。

4、结果展示：

开启了三个客户端

测试：用户上线功能、显示当前用户列表功能、私聊功能、用户下线功能

客户端3

测试：用户上线功能、显示当前用户列表功能、群聊功能

客户端2

测试：用户上线功能、显示当前用户列表功能、群发功能、私聊功能

客户端1

服务端：体现出了用户上线及用户下线的情况

服务端

客户端源代码：

//读线程
class ReadThread implements Runnable{private Socket client;public ReadThread(Socket client) {this.client = client;}@Overridepublic void run() {try{Scanner in = new Scanner(client.getInputStream());while(true){if(in.hasNextLine()){System.out.println(in.nextLine());}if(client.isClosed()){break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}//写线程
class WriteThread implements Runnable{private Socket client;public WriteThread(Socket client) {this.client = client;}@Overridepublic void run() {try {PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream(),true, "UTF-8");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String str = "";while(true){System.out.println("在此输入：");if(scanner.hasNextLine()){str = scanner.nextLine();out.println(str);}if(str.contains("bye")){scanner.close();out.close();client.close();break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}public class MutilThreadClient {public static void main(String[] args) {try {Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);Thread readThread = new Thread(new ReadThread(client));Thread writeThread = new Thread(new WriteThread(client));readThread.start();writeThread.start();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

服务器源代码：

public class MutilThreadServer {//使用Map的K,V存储用户信息（用户名，socket），模拟登陆现象private static Map<String, Socket> clientMap = new ConcurrentHashMap<String, Socket>();//线程安全//内部类，处理客户端private static class ExecuteClient implements Runnable{private Socket client;private ExecuteClient(Socket client) {this.client = client;}//构造注入客户端socket//返回给客户端信息时间SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");@Overridepublic void run() {try {//获取输入流Scanner in = new Scanner(client.getInputStream());String str = "";while(true){if(in.hasNextLine()){str = in.nextLine();//windows下将默认的换行\r\n中的\r替换为空字符串Pattern pattern = Pattern.compile("\r");Matcher matcher = pattern.matcher(str);str = matcher.replaceAll("");//聊天室实现的功能//用户上线：// user:123if(str.startsWith("user")){String user = str.split("\\:")[1];register(user, client);continue;}//群聊：// G：发送内容if(str.startsWith("G")){String text = str.split("\\:")[1];String user = getUser(client);if(user == ""){continue;}groupChat(text, user);continue;}//私聊//P-sendUser：textif(str.startsWith("P")){String sendUser = str.split("\\-")[1].split("\\:")[0];String text = str.split("\\-")[1].split("\\:")[1];String user = getUser(client);if(user == ""){continue;}privateChat(sendUser, text, user);continue;}//查看当前用户在线列表//用户输入ls：显示当前在线人数if(str.equals("ls")){PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream(),true, "UTF-8");out.println("当前在线用户列表如下  " + sdf.format(System.currentTimeMillis()));for(String key : clientMap.keySet()){out.println(" · 用户" + key);}out.println(" · 当前在线人数：" + clientMap.size());continue;}//用户下线if(str.contains("bye")){String user = getUser(client);System.out.println("用户" + user + "下线了.....");clientMap.remove(user);continue;}}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}//通过客户端socket获取用户名private String getUser(Socket client) {String user = "";for(String key : clientMap.keySet()) {if (clientMap.get(key).equals(client)) {user =  key;}}if(user == ""){try {PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream(),true, "UTF-8");out.println("当前您还未注册，请先注册！");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return user;}//注册实现private void register(String user, Socket client) {System.out.println("用户"+user+"上线了.......");clientMap.put(user, client);System.out.println("当前群聊人数为" + clientMap.size() + "人");//告知用户注册成功try {PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream(),true, "UTF-8");out.println("注册成功！");} catch (IOException e) {System.err.println("注册异常：" + e);}}//群聊实现private void groupChat(String text, String user) {Set<Entry<String, Socket>> clientSet = clientMap.entrySet();for (Entry<String, Socket> entry : clientSet) {try {PrintStream out = new PrintStream(entry.getValue().getOutputStream(),true, "UTF-8");out.println("用户" + user + "  " + sdf.format(System.currentTimeMillis()));out.println("   群发：" + text);} catch (IOException e) {System.err.println("群聊异常：" + e);}}}//私聊实现private void privateChat(String sendUser, String text, String user) {try {PrintStream out = new PrintStream(clientMap.get(sendUser).getOutputStream(),true, "UTF-8");out.println("用户" + user + "  " + sdf.format(System.currentTimeMillis()));out.println("   私发："+ text);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}public static void main(String[] args) throws Exception{//利用Exectors工具类创建固定大小线程池ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(20);//创建服务端SocketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);for(int i = 0; i < 20; ++i){System.out.println("等待客户端链接.........");Socket client = serverSocket.accept();System.out.println("有新的客户端连接，端口号为" + client.getPort());//向线程池提交线程executorService.submit(new ExecuteClient(client));}executorService.shutdown();serverSocket.close();}
}

整体概括