本文實例為大家分享了Java Socket+多線程實現多人聊天室的具體代碼，供大家參考，具體內容如下
思路簡介
分為客戶端和服務器兩個類，所有的客戶端將聊的內容發送給服務器，服務器接受后，將每一條內容發送給每一個客戶端，客戶端再顯示在終端上。
客戶端設計
客戶端包含2個線程，1個用來接受服務器的信息，再顯示，1個用來接收鍵盤的輸入，發送給服務器。
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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的客戶端類 private Socket client; private String name; private InputStream in; private OutputStream out; private MassageSenter massageSenter; private MassageGeter massageGeter; class MassageGeter extends Thread{ //一個子線程類，用于客戶端接收消息 MassageGeter() throws IOException{ in = client.getInputStream(); } @Override public void run() { int len; byte[] bytes = new byte[1024]; try { while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函數是阻塞的 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{ //一個子線程類，用于發送消息給服務器 MassageSenter() throws IOException{ out = client.getOutputStream(); } @Override public void run() { Scanner scanner = new Scanner(System.in); try { while (scanner.hasNextLine()) { //此函數為阻塞的函數 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，實例化發送和接收2個線程 this.name = name; client = new Socket(host,port); massageGeter = new MassageGeter(); massageSenter = new MassageSenter(); } void login() throws IOException{//登錄時，先發送名字給服務器，在接收到服務器的正確回應之后，啟動線程 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()的作用是等線程結束之后再繼續執行主線程(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(); } } |
服務器設計
服務器包含3個線程類，端口監聽線程，客戶端接收信息線程，發送信息線程。
服務器類還包含并維護著一個已經連接的用戶列表，和一個待發送信息列表。
服務器有一個負責監聽端口的線程，此線程在接收到客戶端的連接請求后，將連接的客戶端添加進用戶列表；并為每一個連接的客戶端實例化一個接受信息的線程類，從各個客戶端接收員信息，并存入待發送信息列表。
發送信息線程查看列表是否為空，若不為空，則將里面的信息發送給用戶列表的每一個用戶。
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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;//用戶列表 private ArrayList<String> massages;//待發送消息隊列 private Listener listener; private MassageSenter massageSenter; class User{ //用戶類，包含用戶的登錄id和一個輸出流 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{//從一個輸入流接收一個字符串 int len; byte[] bytes = new byte[1024]; len = in.read(bytes); return new String(bytes,0,len,StandardCharsets.UTF_8); } private void UserList(){ //列出當前在線用戶，調試用 for(User user : users) System.out.println(user); } class Listener extends Thread{ //監聽線程類，負則監聽是否有客戶端連接 @Override public void run() { try { while (true) { Socket socket = server.accept();//此函數是阻塞的 InputStream in = socket.getInputStream(); String name = GetMassage(in);//獲取接入用戶的name System.out.println(name +" has connected"); massages.add(name+" has joined just now!!");//向聊天室報告用戶連入的信息 OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("logined!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));//發送成功建立連接的反饋 User user = new User(name,out); users.add(user);//添加至在線用戶列表 MassageListener listener = new MassageListener(user,in);//創建用于接收此用戶信息的線程 listener.start(); } }catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } } class MassageListener extends Thread{ //接收線程類，用于從一個客戶端接收信息，并加入待發送列表 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); }//用戶退出有兩種形式，輸入 “//exit” 或者直接關閉程序 in.close(); user.out.close(); }catch (IOException e){//此異常是處理客戶端異常關閉，即GetMassage(in)調用會拋出異常，因為in出入流已經自動關閉 e.printStackTrace(); }finally { System.out.println(user.name+" has exited!!"); massages.add(user.name+" has exited!!"); users.remove(user);//必須將已經斷開連接的用戶從用戶列表中移除，否則會在發送信息時產生異常 System.out.println("Now the users has"); UserList(); } } } private synchronized void SentToAll(String massage)throws IOException{//將信息發送給每一個用戶，加入synchronized修飾，保證在發送時，用戶列表不會被其他線程更改 if(users.isEmpty()) return; for(User user : users){ user.out.write(massage.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); } } class MassageSenter extends Thread{//消息發送線程 @Override public void run() { while(true){ try{ sleep(1);//此線程中沒有阻塞的函數，加入沉睡語句防止線程過多搶占資源 }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(){ //線程啟動 listener.start(); massageSenter.start(); } public static void main(String[] args) throws IOException{ WeChatServer server = new WeChatServer(7777); server.start(); } } |
總結
之所以需要多線程編程，是因為有的函數是阻塞的，例如
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while ((len = in.read(bytes)) != -1) { //此函數是阻塞的 System.out.println(new String(bytes,0,len, StandardCharsets.UTF_8));} |
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while (scanner.hasNextLine()) { //此函數為阻塞的函數 String massage = scanner.nextLine(); out.write((name + " : " + massage).getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); if(massage.equals("//exit")) break; } |
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Socket socket = server.accept();//此函數是阻塞的 |
這些阻塞的函數是需要等待其他的程序，例如scanner.hasNextLine()需要等待程序員的輸入才會返回值，in.read需要等待流的另一端傳輸數據，使用多線程就可以在這些函數處于阻塞狀態時，去運行其他的線程。
所以，多線程編程的關鍵便是那些阻塞的函數。
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