Java Socket模拟实现聊天室

使用Java Socket模拟实现了一个聊天室，实现了基本的私聊以及群聊。分为服务器端和客户端，下面我来介绍一下实现的步骤。

服务器端

服务器端是聊天室的核心所在，主要用来处理客户端的请求，先来看一下服务器端的主方法：

public static void main(String[] args) {
        try {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(100);//最多容纳100个客户端聊天
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6655);//监听6655号端口
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                Socket client = serverSocket.accept();
                System.out.println("有新的用户连接 " + client.getInetAddress() +
                        client.getPort());
                executorService.execute(new ExecuteClientThread(client));
            }
            executorService.shutdown();
            serverSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

首先我创建了一个固定大小为100的线程池，这个聊天室的实现是一个服务器线程对应一个客户端线程的，就是说线程池的大小就是最大的同时聊天的人数。服务器的执行顺序是这样的：

1.监听端口，等待客户端连接

2.如果有客户端连接到监听的端口，那么通过accept()方法返回该客户端的Socket，并且在线程池中启动一个新的服务器线程用来与刚刚连接的客户端"沟通"。

3.把接收到的客户端的Socket构造注入新启动的服务器线程中，这样服务器线程就可以获取到客户端对应的流。

到这里，服务器已经和客户端连接成功了，我们现在来看一下服务器线程是如何处理客户端的请求的，先上一段服务器代码

private static Map<String, Socket> clientMap = new ConcurrentHashMap<>();//存储所有的用户信息

    static class ExecuteClientThread implements Runnable {
        private Socket client;//每一个服务器线程对应一个客户端线程
        ExecuteClientThread(Socket client) {
            this.client = client;
        }
......

代码的第一行，创建了一个ConcurrentHashmap，这个map不是某个线程中的，而是服务器的static属性，用来存储所有客户端的信息。因为客户端是有姓名，有Socket的，所以采用K-value的模式来存储，用户名作为Key。考虑到线程安全的原因，采用了ConcurrentHashmap，保证了线程安全。

接下来就是刚刚构造注入的、连接的客户端的Socket了，我们可以通过这个Socket获取到输入和输出流。

然后就是服务器的线程执行的run方法了，具体的就直接看代码把。都有注释，就不一一解释了，以下是所有服务器端的代码

import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main {

    private static Map<String, Socket> clientMap = new ConcurrentHashMap<>();//存储所有的用户信息

    static class ExecuteClientThread implements Runnable {
        private Socket client;//每一个服务器线程对应一个客户端线程
        ExecuteClientThread(Socket client) {
            this.client = client;
        }

        @Override
        public void run() {
            boolean Flag = true;//防止一个客户端多次注册所做的标记位置
            try {
                PrintStream PrintToCilent = new PrintStream(client.getOutputStream());//服务器向用户输出一些提示信息

                Scanner scanner = new Scanner(client.getInputStream());
                String str = null;//用户外部的输入信息
                while (true) {
                    if (scanner.hasNext()) {
                        str = scanner.next();//外部的用户输出

                        Pattern pattern = Pattern.compile("\r");//排除特殊符号
                        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
                        str = matcher.replaceAll("");

                        if (str.startsWith("userName")) {
                            String userName = str.split(":")[1];
                            userRegist(userName, client, Flag);
                            Flag = false;
                        }
                        // 群聊流程
                        else if (str.startsWith("G:")) {
                            PrintToCilent.println("已进入群聊模式！");
                            groupChat(scanner,client);
                        }
                        // 私聊流程
                        else if (str.startsWith("P")) {//模式
                            String userName = str.split("-")[1];
                            PrintToCilent.println("已经进入与"+userName+"的私聊");

                            privateChat(scanner,userName);
                        }
                        // 用户退出
                        else if (str.contains("byebye")) {
                            String userName = null;
                            for (String getKey:clientMap.keySet()) {
                                if (clientMap.get(getKey).equals(client)) {
                                    userName = getKey;
                                }
                            }

                            System.out.println("用户"+userName+"下线了..");
                            clientMap.remove(userName);//将此实例从map中移除
                        }
                    }
                }

            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        private void userRegist(String userName, Socket client, boolean Flag) throws IOException {
            PrintStream PrintToCilent = new PrintStream(client.getOutputStream());//服务器向用户输出一些提示信息
            if(Flag) {
                System.out.println("用户" + userName + "上线了！");

                clientMap.put(userName, client);//把用户加入储存map
                System.out.println("当前群聊人数为" + (clientMap.size()) + "人");
                PrintToCilent.println("注册成功！");
            }else {
                PrintToCilent.println("警告:一个客户端只能注册一个用户！");
            }
        }

        private void groupChat(Scanner scanner,Socket client) throws IOException {
            // 取出clientMap中所有客户端Socket，然后遍历一遍
            // 分别取得每个Socket的输出流向每个客户端输出
            PrintStream PrintToClient = new PrintStream(client.getOutputStream());//在群聊的时候服务器向客户端发送数据
            boolean ExitFlag = false;

            Set<Map.Entry<String, Socket>> entrySet =
                    clientMap.entrySet();

            String userName = null;
            for (Map.Entry<String, Socket> socketEntry : entrySet) {//获得:是哪个用户说的话
                if (socketEntry.getValue() == client) {
                    userName = socketEntry.getKey();//发出信息的用户
                }
            }
            String msg = null;

            while (true) {
                if (scanner.hasNext()) {
                    msg = scanner.next();
                    if("exit".equals(msg)){//如果用户退出了
                        for(Map.Entry<String,Socket> stringSocketEntry : entrySet){
                            new PrintStream(stringSocketEntry.getValue().getOutputStream(),true).println("用户"+userName+"刚刚退出了群聊！！");//给所有人发退出群聊的消息
                        }
                        return;
                    }

                    for (Map.Entry<String, Socket> stringSocketEntry : entrySet) {//遍历用户的map，获取所有用户的Socket
                        try {
                            Socket socket = stringSocketEntry.getValue();
                            PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream(), true);

                            ps.println("群聊:用户" + userName + "说: " + msg);//给每个用户发消息
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                }
            }

        }
        private void privateChat(Scanner scanner, String privatepeopleName) throws IOException {

            Socket privateUser = clientMap.get(privatepeopleName);
            PrintStream ps = new PrintStream(privateUser.getOutputStream());//拿到私聊对象的输出流
            PrintStream PrintToClient = new PrintStream(client.getOutputStream());//拿到当前客户端的输出流
            String Message = null;
            String MyName = null;
            Set<Map.Entry<String,Socket>> set = clientMap.entrySet();
            for(Map.Entry<String,Socket> value : set){
                if(value.getValue() == client){
                    MyName = value.getKey();
                    break;
                }
            }

            while (true) {
                if(scanner.hasNext()) {
                    Message = scanner.next();
                    if ("exit".equals(Message)){//如果用户输入了退出
                        PrintToClient.println("已退出和"+privatepeopleName+"的私聊");
                        ps.println("对方已经退出了私聊");
                        break;
                    }
                    ps.println(MyName+"说"+Message);//如果用户没有退出，向私聊对象发送消息
                }
            }

        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(100);//最多容纳100个客户端聊天
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6655);
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                Socket client = serverSocket.accept();
                System.out.println("有新的用户连接 " + client.getInetAddress() +
                        client.getPort());
                executorService.execute(new ExecuteClientThread(client));
            }
            executorService.shutdown();
            serverSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

然后是客户端的代码，客户端的代码比较简单：分为两个线程，一个线程用于接收服务器的数据，一个线程用于向服务器发送数据。我就直接上代码了，里面有注释的。

import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

class ExcuteServerInPut implements Runnable{//接收服务器的数据
    private Socket ToServer;

    ExcuteServerInPut(Socket ToServer){
        this.ToServer = ToServer;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Scanner scanner = new Scanner(ToServer.getInputStream());
               while (scanner.hasNext()){
                System.out.println(scanner.nextLine());
            }
            scanner.close();
            ToServer.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class ExcuteServerOutPut implements Runnable{//向服务器发送数据

    private Socket Socket;
    ExcuteServerOutPut(Socket Socket){
        this.Socket = Socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            PrintStream printStream = new PrintStream(Socket.getOutputStream());
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            scanner.useDelimiter("\n");
            System.out.println("*****************************************");
            System.out.println("***用户注册:useerName:同户名(仅限一次)***");
            System.out.println("***进入群聊:G:           退出群聊:exit***");
            System.out.println("***私聊:P-用户名         退出私聊:exit***");
            System.out.println("***********退出聊天室:byebye*************");
            while (true){
                if(scanner.hasNext()) {
                    String string = scanner.next();
                    printStream.println(string);
                    if ("byebye".equals(string)) {
                        System.out.println("退出！");
                        printStream.close();
                        scanner.close();
                        break;
                    }
                }

            }

            Socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6655);
        ExcuteServerInPut excuteServerInPut = new ExcuteServerInPut(socket);
        ExcuteServerOutPut excuteServerOutPut = new ExcuteServerOutPut(socket);
        new Thread(excuteServerInPut).start();
        new Thread(excuteServerOutPut).start();
        }
}

后续我会做一些改进，希望可以对大家有所帮助

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我们。