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Java socket通信模拟QQ实现多人聊天室

Java开发
2023-03-07

Socket在Java实战网络通信编程应用中有非常重要的作用，你想要跟别人联系都得通过socket占据端口来实现，掌握Socket技术不仅在聊天应用程序中需要用到（比如QQ什么的都都是用socket来写的），而且对于学习Asp.net也非常有帮助

一、socket通信基本原理

socket 通信是基于TCP/IP ⽹络层上的⼀种传送⽅式，我们通常把TCP和UDP称为传输层。

​

如上图，在七个层级关系中，我们讲的socket属于传输层，其中UDP是⼀种⾯向⽆连接的传输层协议。UDP不关⼼对端是否真正收到了传送过去的数据。如果需要检查对端是否收到分组数据包，或者对端是否连接到⽹络，则需要在应⽤程序中实现。UDP常⽤在分组数据较少或多播、⼴播通信以及视频通信等多媒体领域。在这⾥我们不进⾏详细讨论，这⾥主要讲解的是基于TCP/IP协议下的socket通信。

socket是基于应⽤服务与TCP/IP通信之间的⼀个抽象，他将TCP/IP协议⾥⾯复杂的通信逻辑进⾏分装，对⽤户来说，只要通过⼀组简单的API就可以实现⽹络的连接。

二、用socket制作一个多人聊天室

对socket通信基本原理明⽩后，那我们就写⼀个最简单的⽰例，制作聊天室。

服务器端Server：

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.ArrayList;
public class Server{
    public static ServerSocket server_socket;
    public static ArrayList<Socket> socketList=new ArrayList<Socket>();  
    public static void main(String []args){
        try{
            server_socket = new ServerSocket(5000);
            while(true){
                Socket socket = server_socket.accept();
                socketList.add(socket); //把sock对象加入sock集合
                ServerBO_Thread st=new ServerBO_Thread(socket,socketList); //初始化多线程
                st.start();//启动多线程
            }
        }catch(Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }finally{
            try{
                if(server_socket!=null){
                    server_socket.close();
                }
            }catch(Exception ex){
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public void encryptWrite(String src,DataOutputStream output)throws IOException{
        //将一个字符串转化为字符数组
        //System.out.println(src);
        char[] char_arr = src.toCharArray();
        //加密操作
        for(int i = 0;i<char_arr.length;i++){
            output.writeChar(char_arr[i]+13);
        }
        //用作结束标志符
        output.writeChar(2333);
        output.flush();
    }
    //读取并解密
    public String readDecrypt(DataInputStream input)throws IOException{
        String rtn="";
        while(true){
            int char_src =input.readChar();
            if(char_src!=2333){
                rtn=rtn+(char)(char_src-13);
            }else{
                break;
            }
        }
        return rtn;
    }
}
class ServerBO_Thread extends Thread{
    Socket client = null;
    ArrayList<Socket> clients;
    ServerBO_Thread(Socket s,ArrayList<Socket> ss){//初始化
        client=s;
        clients=ss; 
    }
    public void run(){
        DataInputStream input = null;
        DataOutputStream output =null;
        try{
            input = new DataInputStream(client.getInputStream());
            Server bo = new Server();
            String receive=null;
            String send=null;
            while(true){//监视当前客户端有没有发来消息
                if(!client.isClosed()){
                    receive=bo.readDecrypt(input);
                    clients.trimToSize();
                    String[] param = receive.split("&");
                    if(")start".equals(param[1])){    //分析客户端发来的内容
                        send = param[0]+"进入聊天室";
                    }else{
                        send = param[0]+"说:    "+param[1];
                    }
                    if(!("3333".equals(param[1]))){//3333为退出聊天室信号
                        for(Socket socket:clients){ //遍历socke集合 
                            //把读取到的消息发送给各个客户端  
                            if(!socket.isClosed()){
                                output = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                                bo.encryptWrite(send,output);
                            }
                        }  
                    }else{//如果有客户端退出
                        for(Socket socket:clients){ //遍历socke集合 
                                if(socket!=client){//告诉其他人此人退出聊天室
                                    if(!(socket.isClosed())){
                                        output = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                                        bo.encryptWrite(param[0]+"已退出聊天室",output);
                                    }
                                }
                            }
                        output = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
                        bo.encryptWrite("3333",output);//返回信号给要退出的客户端，然后关闭线程
                        client.close();
                        input.close();
                        output.close();
                    }
                }else{
                    break;
                }
            }
        }catch(Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端：

import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
public class People{
//服务端ip
    public  String ip = "127.0.0.1";
    //服务端端口
    public  int port = 5000;
    public  DataOutputStream output = null;
    public  Socket socket = null;
    public  DataInputStream input = null;
    public  Scanner sc =new Scanner (System.in);
    public  String send ;
    public  String receive;
    public  String name;
    public String sd = null;
    public static void main(String[]aa){
        People po = new People();
        po.start();
    }
    public void start(){
        try{
            System.out.println("*******欢迎使用匿名聊天室！**********");
            System.out.println("请输入你将要使用的昵称：");
            name=sc.nextLine();//获取昵称
            socket = new Socket(ip,port);
            output=new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            input = new DataInputStream(socket.getInputStream());
            send = name+"&)start";//把昵称发送到server 告诉所有人有新成员加入聊天室
            System.out.println("(如果要退出聊天室请输入“3333”！)");
            System.out.println("*******成功进入匿名聊天室！**********");
            System.out.println("");
            encryptWrite(send,output);
            Out out=new Out(output,name,input,socket);
            out.start();//启动发送聊天内容的多线程
            while(true){    
                String receive = readDecrypt(input);
                if("3333".equals(receive)){//如果收到“3333”则退出聊天室
                    System.out.println("*******成功退出匿名聊天室！**********");
                    input.close();
                    output.close();
                    socket.close();
                    System.exit(0);
                }
                System.out.println(receive);
            }
        }catch(Exception ex){
                ex.printStackTrace();
        }finally{
            try{
                if(socket!=null) socket.close();
                input.close();
                output.close();
            }catch(Exception ex){
                ex.printStackTrace();
            }
        }    
    }
    public void encryptWrite(String src,DataOutputStream output)throws IOException{
        //将一个字符串转化为字符数组
        char[] char_arr = src.toCharArray();
        //加密操作
        for(int i = 0;i<char_arr.length;i++){
            output.writeChar(char_arr[i]+13);
        }
        //用作结束标志符
        output.writeChar(2333);
        output.flush();
    }
    //读取并解密
    public String readDecrypt(DataInputStream input)throws IOException{
        String rtn="";
        while(true){
            int char_src =input.readChar();
            if(char_src!=2333){
                rtn=rtn+(char)(char_src-13);
            }else{
                break;
            }
        }
        return rtn;
    }
}
class Out extends Thread {
    public DataOutputStream output;
    public DataInputStream input;
    public static String name;
    public Socket socket;
    public  Scanner sc =new Scanner (System.in);
    Out(DataOutputStream ot,String n,DataInputStream it,Socket socket){
        output=ot;
        input=it;
        name=n;
    }
    public void run(){
        People po = new People();
        try{
            while(true){
                String send=sc.nextLine();//获取用户输入
                String send2=name+"&"+send;//把聊天内容打包成约定形式
                po.encryptWrite(send2,output);
            }
        }catch(Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }finally{
            System.out.println("sfef");
        }
    }
}

三、实现效果

​

四、总结

1、用于接收信息的字符串每次都要重新定义一个，不能在开头只定义一次，这样会导致数组角标异常的错误，因为每次接收到的信息的长度都不一样的，所以每次用都要重新new一个字符串。

2、调用多线程的时候一定要把socket或者inputoutput参数传递给构造函数初始化，不能用类.output的形式调用，不然会有空指针的错误（原因大概是直接调用的可能是还没初始化的）。

3、为了程序的健壮性，我们需要对当有客户端退出聊天室的情况进行处理，如果不处理，当有人强制退出聊天室时会导致服务端崩溃发生空指针异常。在这个程序主中我约定用“3333”为退出信息，当客户端发出3333时即退出聊天室，关闭对应socket，此处关键点是要理清谁先关闭谁后关闭，不然也会导致socket崩溃，流程应该是发送3333告知服务器端我要退出了，然后服务器返回信号给客户端我已知晓，你可以退出了，然后客户端服务器端才可以关闭socket。​

到此这篇关于Java socket通信模拟QQ实现多人聊天室的文章就介绍到这了,更多相关Java聊天室内容请搜索编程学习网以前的文章希望大家以后多多支持编程学习网！

本文标题为：Java socket通信模拟QQ实现多人聊天室

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