Java：小型聊天室系统 个人设计分析总结（一）

设计要求：在课本第15章Java网络通信例15.3、15.4的基础上，编写完成以下功能的小型Java聊天室系统。

1. 多客户端模式下，实现客户与客户的单独通信，要求信息通过服务器中转。
2. 端到端的通信，实现并行模式
3. 实现端到端的文件传输。

多客户的单独通信

• 改进思路：在课本例15.3、15.5的基础上，实现多客户的情况下实现客户与客户之间的通信，关键在于服务器端与客户端连接时，获取与客户端一一对应的socket套接字需要在服务器端中存储起来，在客户端收或者发信息时，只要在服务端找到对应的socket即可建立连接，互相传输信息，从而使服务器在聊天过程中起到中转消息的功能。
• 我采用的方法是创建一个ArrayList类的对象SocketRecord，将服务器获取的socket按建立连接的顺序存储起来，使用其add() 和get() 方法存入或获取相应的socket。
• 过程中出现的问题：如下图所示，如客户0与客户1聊天，客户0先给客户1发送消息，此时客户1并不能及时地收到，此时，客户1若在未知的情况下回客户0一条信息，之前客户0发的消息便会同时出现。以上过程服务器端运行过程正常。
• 原因：readline() 方法引起的阻塞问题。以下是客户端收发消息的程序片段。readline()是一个阻塞函数，当没有数据读取时就一直阻塞在那，只有当数据流关闭或者读取到“/r”“/n”“/r/n”才会返回。所以在收消息的客户端中，最初系统没有输入就会一直阻塞在if((readline=sin.readline())!=null) 不会继续执行底下收消息的动作，只有在最初本应收消息的客户端也系统输入之后，就不再阻塞，也就可以接收那条最初本应接收的消息。
• 解决办法：将客户端收发消息的操作分为收消息线程与发消息线程，同时实现要求二实现端到端的并行模式。

并行模式

• 改进思路：主要是对客户端收发消息的功能进行改动，客户端在与服务器通过获取对方socket套接字建立连接之后，就创建两个线程分别收发消息。收发消息分两个线程，实现并行模式使得收发消息互不影响。
• 代码如下

package ChatBox;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

/*服务器端*/
public class TalkServer {
	public static List<Socket> SocketRecord = new ArrayList<Socket>();
	// 用ArrayList记录下不同用户的Socket
	static int clientnum = 0;

	public static void main(String args[]) throws IOException {
		ServerSocket serverSocket = null;
		boolean listening = true;
		try {
			serverSocket = new ServerSocket(4700);
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("Could not listen on port:4700.");
			System.exit(-1);
		}
		while (listening) {
			SocketRecord.add(clientnum, serverSocket.accept());
			// 将接收到的用户保存到ArrayList相应的位置中
			new ServerThread(SocketRecord.get(clientnum), clientnum).start();// 启动相应线程
			clientnum++;
		}
		serverSocket.close();
	}
}

/*服务器的线程*/
public class ServerThread extends Thread {
	Socket socket = null;// 发消息客户端的socket
	Socket receive_socket = null;// 接收消息客户端的socket
	int Label;// 标记当前客户端编号
	int clientnum;

	public ServerThread(Socket socket, int num) {
		this.socket = socket;
		clientnum = num + 1;
		Label = num;// Label是从0开始的
	}

	public void run() {
		try {
			BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			while (true) {
				String line = is.readLine();
				String[] talkTo = line.split(" ");
				// 输入中用空格把向谁发消息和消息的内容分隔开，分别存入数组中
				int number = Integer.parseInt(talkTo[0]);
				// 用number记录当前向谁发消息
				System.out.print("Client" + Label + " is taking with Client" + number + ": ");
				System.out.println(talkTo[1]);
				receive_socket = TalkServer.SocketRecord.get(number);
				// 获得接收消息的客户端的socket
				PrintWriter os = new PrintWriter(receive_socket.getOutputStream());
				os.println(Label + " " + talkTo[1]);
				// 消息发送给接收的客户端
				os.flush();
				if (talkTo[1].equals("bye")) {
					os.close();
					break;
				}
			}
			is.close();
			socket.close();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("Error:" + e);
		}
	}
}

/*客户端*/
public class TalkClient {
	public static void main(String args[]) {
		try {
			Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4700);
			System.out.println(socket);
			new Thread(new ReceiveClient(socket.getInputStream())).start();// 收消息的线程
			new Thread(new SendClient(socket.getOutputStream())).start();// 发消息的线程
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("Error" + e);
		}
	}
}

// 客户收消息的线程
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class ReceiveClient extends Thread {
	InputStream in;
	String socketline;

	public ReceiveClient(InputStream in) {
		this.in = in;
	}

	public void run() {
		try {
			BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

			while (true) {
				if ((socketline = is.readLine()) != null)// 收消息
				{
					String[] istalk = socketline.split(" ");
					System.out.println(istalk[0] + ": " + istalk[1]);
				}
				if (socketline.equals("bye") || socketline == null)
					break;
			}
			is.close();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("Error" + e);
		}
	}
}

//客户发消息的线程
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;

public class SendClient extends Thread {
	OutputStream out;
	String[] mytalk;
	String readline;

	public SendClient(OutputStream out) {
		this.out = out;
	}

	public void run() {
		try {
			BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			// 系统输入
			PrintWriter os = new PrintWriter(out);
			// 由Socket对象得到输出

			System.out.println("Who and What? Like'0 xxxxx.'");
			String[] mytalk;
			while (true) {
				if ((readline = sin.readLine()) != null)// 系统输入
				{
					mytalk = readline.split(" ");
					os.println(readline);
					os.flush();
					System.out.println("me: " + mytalk[1]);
				}
				if (readline.equals("bye") || readline == null)
					break;// 系统输入为bye则结束对话

			}
			os.close();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("Error" + e);
		}
	}
}

运行结果如下：

• 服务器端
  
• 客户端0
  
• 客户端1
  
• 客户端2
  
  关于文件传输的在下篇更~

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