Java Socket+多线程实现多人聊天室功能

本文实例为大家分享了java socket+多线程实现多人聊天室的具体代码，供大家参考，具体内容如下

思路简介

分为客户端和服务器两个类，所有的客户端将聊的内容发送给服务器，服务器接受后，将每一条内容发送给每一个客户端，客户端再显示在终端上。

客户端设计

客户端包含2个线程，1个用来接受服务器的信息，再显示，1个用来接收键盘的输入，发送给服务器。

import java.io.ioexception;
import java.io.inputstream;
import java.io.outputstream;
import java.net.socket;
import java.nio.charset.standardcharsets;
import java.util.scanner;
 
public class wechatclient {  //wechat的客户端类
    private socket client;
    private string name;
    private inputstream in;
    private outputstream out;
    private massagesenter massagesenter;
    private massagegeter massagegeter;
    class massagegeter extends thread{  //一个子线程类，用于客户端接收消息
        massagegeter() throws ioexception{
            in = client.getinputstream();
        }
        @override
        public void run() {
            int len;
            byte[] bytes = new byte[1024];
            try {
                while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函数是阻塞的
                    system.out.println(new string(bytes,0,len, standardcharsets.utf_8));
                }
            }catch (ioexception e){
                system.out.println(e.tostring());
            }
            system.out.println("connection interruption");
        }
    }
    class massagesenter extends thread{  //一个子线程类，用于发送消息给服务器
        massagesenter() throws ioexception{
            out = client.getoutputstream();
        }
 
        @override
        public void run() {
            scanner scanner = new scanner(system.in);
            try {
                while (scanner.hasnextline()) { //此函数为阻塞的函数
                    string massage = scanner.nextline();
                    out.write((name + " : " + massage).getbytes(standardcharsets.utf_8));
                    if(massage.equals("//exit"))
                        break;
                }
            }catch (ioexception e){
                e.printstacktrace();
            }
        }
    }
 
    wechatclient(string name, string host, int port) throws ioexception {//初始化，实例化发送和接收2个线程
        this.name = name;
        client = new socket(host,port);
        massagegeter = new massagegeter();
        massagesenter = new massagesenter();
 
    }
 
    void login() throws ioexception{//登录时，先发送名字给服务器，在接收到服务器的正确回应之后，启动线程
        out.write(name.getbytes(standardcharsets.utf_8));
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        len = in.read(bytes);
        string answer = new string(bytes,0,len, standardcharsets.utf_8);
        if(answer.equals("logined!")) {
            system.out.println("welcome to wechat! "+name);
            massagesenter.start();
            massagegeter.start();
            try {
                massagesenter.join();//join()的作用是等线程结束之后再继续执行主线程(main)
                massagegeter.join();
            }catch (interruptedexception e){
                system.err.println(e.tostring());
            }
 
        }else{
            system.out.println("server wrong");
        }
        client.close();
    }
 
 
    public static void main(string[] args) throws ioexception{//程序入口
        string host = "127.0.0.1";
        wechatclient client = new wechatclient("uzi",host,7777);
        client.login();
    }
 
}

服务器设计

服务器包含3个线程类，端口监听线程，客户端接收信息线程，发送信息线程。

服务器类还包含并维护着一个已经连接的用户列表，和一个待发送信息列表。

服务器有一个负责监听端口的线程，此线程在接收到客户端的连接请求后，将连接的客户端添加进用户列表；并为每一个连接的客户端实例化一个接受信息的线程类，从各个客户端接收员信息，并存入待发送信息列表。

发送信息线程查看列表是否为空，若不为空，则将里面的信息发送给用户列表的每一个用户。

import java.io.ioexception;
import java.io.inputstream;
import java.io.outputstream;
import java.net.serversocket;
import java.net.socket;
import java.nio.charset.standardcharsets;
import java.util.arraylist;
 
public class wechatserver {
    private serversocket server;
    private arraylist<user> users;//用户列表
    private arraylist<string> massages;//待发送消息队列
    private listener listener;
    private massagesenter massagesenter;
 
 
    class user{  //用户类，包含用户的登录id和一个输出流
        string name;
        outputstream out;
        user(string name,outputstream out){
            this.name = name;
            this.out = out;
        }
 
        @override
        public string tostring() {
            return name;
        }
    }
 
    private static string getmassage(inputstream in) throws ioexception{//从一个输入流接收一个字符串
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        len = in.read(bytes);
        return new string(bytes,0,len,standardcharsets.utf_8);
    }
    private void userlist(){  //列出当前在线用户，调试用
        for(user user : users)
            system.out.println(user);
    }
 
    class listener extends thread{ //监听线程类，负则监听是否有客户端连接
        @override
        public void run() {
            try {
                while (true) {
                    socket socket = server.accept();//此函数是阻塞的
                    inputstream in = socket.getinputstream();
                    string name = getmassage(in);//获取接入用户的name
                    system.out.println(name +" has connected");
                    massages.add(name+" has joined just now!!");//向聊天室报告用户连入的信息
                    outputstream out = socket.getoutputstream();
                    out.write("logined!".getbytes(standardcharsets.utf_8));//发送成功建立连接的反馈
                    user user = new user(name,out);
                    users.add(user);//添加至在线用户列表
                    massagelistener listener = new massagelistener(user,in);//创建用于接收此用户信息的线程
                    listener.start();
                }
            }catch (ioexception e){
                e.printstacktrace();
            }
        }
    }
    class massagelistener extends thread{ //接收线程类，用于从一个客户端接收信息，并加入待发送列表
        private user user;
        private inputstream in;
        massagelistener(user user,inputstream in){
            this.user = user;
            this.in = in;
        }
 
        @override
        public void run() {
            try {
                while (true){
                    string massage = getmassage(in);
                    system.out.println("get massage  "+massage);
                    if(massage.contains("//exit")){ //       "/exit" 是退出指令
                        break;
                    }
                    massages.add(massage);
                }//用户退出有两种形式，输入 “//exit” 或者直接关闭程序
                in.close();
                user.out.close();
 
            }catch (ioexception e){//此异常是处理客户端异常关闭，即getmassage(in)调用会抛出异常，因为in出入流已经自动关闭
                e.printstacktrace();
            }finally {
                system.out.println(user.name+" has exited!!");
                massages.add(user.name+" has exited!!");
                users.remove(user);//必须将已经断开连接的用户从用户列表中移除，否则会在发送信息时产生异常
                system.out.println("now the users has");
                userlist();
            }
 
        }
    }
    private synchronized void senttoall(string massage)throws ioexception{//将信息发送给每一个用户，加入synchronized修饰，保证在发送时，用户列表不会被其他线程更改
        if(users.isempty())
            return;
        for(user user : users){
            user.out.write(massage.getbytes(standardcharsets.utf_8));
        }
    }
 
    class massagesenter extends thread{//消息发送线程
 
        @override
        public void run() {
            while(true){
                try{
                    sleep(1);//此线程中没有阻塞的函数，加入沉睡语句防止线程过多抢占资源
                }catch (interruptedexception e){
                    e.printstacktrace();
                }
                if(!massages.isempty()){
                    string massage = massages.get(0);
                    massages.remove(0);
                    try {
                        senttoall(massage);
                    }catch (ioexception e){
                        e.printstacktrace();
                    }
 
                }
            }
        }
    }
 
    wechatserver(int port) throws ioexception {  //初始化
        server = new serversocket(port);
        users = new arraylist<>();
        massages = new arraylist<>();
        listener = new listener();
        massagesenter = new massagesenter();
    }
 
    private void start(){ //线程启动
        listener.start();
        massagesenter.start();
    }
 
    public static void main(string[] args) throws ioexception{
        wechatserver server = new wechatserver(7777);
        server.start();
    }
 
}

总结

之所以需要多线程编程，是因为有的函数是阻塞的，例如

while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函数是阻塞的
    system.out.println(new string(bytes,0,len, standardcharsets.utf_8));
}

while (scanner.hasnextline()) { //此函数为阻塞的函数
        string massage = scanner.nextline();
        out.write((name + " : " + massage).getbytes(standardcharsets.utf_8));
        if(massage.equals("//exit"))
     break;
  }

socket socket = server.accept();//此函数是阻塞的

这些阻塞的函数是需要等待其他的程序，例如scanner.hasnextline()需要等待程序员的输入才会返回值，in.read需要等待流的另一端传输数据，使用多线程就可以在这些函数处于阻塞状态时，去运行其他的线程。

所以，多线程编程的关键便是那些阻塞的函数。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。