JavaSE项目之聊天室

引子：

当前，互联网体系结构的参考模型主要有两种，一种是OSI参考模型，另一种是TCP/IP参考模型。

一、OSI参考模型，即开放式通信系统互联参考模型（OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model），是国际标准化组织（ISO）提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称OSI。

OSI参考模型将实现网络互连的通信协议分为7层，自上而下分别是：

第7层应用层：OSI中的最高层，为用户提供各项互联网应用，如公司老板通过浏览器上网、发送电子邮件等。常见的协议有:HTTP，HTTPS，FTP，TELNET，SSH，SMTP，POP3等。

第6层表示层：相当公司中替老板写信的助理。

第5层会话层：相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。

第4层传输层：提供终端到终端的可靠连接，相当于公司中跑邮局的送信职员。

第3层网络层：确保信件通过一系列路由到达目的地。

第2层数据链路层：决定访问网络介质的方式，并处理流控制。

第1层物理层：处于OSI参考模型的最底层，物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传输比特流；该层的常用设备有网卡、集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆等各种物理设备。

数据发送时，从第七层传到第一层，接收数据则相反。

上三层总称为“应用层”，用来控制软件方面；下四层总称为“数据流层”，用来管理硬件。除了物理层之外，其他层都是用软件实现的。

二、TCP/IP参考模型。

┌────------────┐┌─┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┐

│　　　　　　　　││Ｄ│Ｆ│Ｗ│Ｆ│Ｈ│Ｇ│Ｔ│Ｉ│Ｓ│Ｕ│　│

│　　　　　　　　││Ｎ│Ｉ│Ｈ│Ｔ│Ｔ│Ｏ│Ｅ│Ｒ│Ｍ│Ｓ│其│

│第四层，应用层　││Ｓ│Ｎ│Ｏ│Ｐ│Ｔ│Ｐ│Ｌ│Ｃ│Ｔ│Ｅ│　│

│　　　　　　　　││　│Ｇ│Ｉ│　│Ｐ│Ｈ│Ｎ│　│Ｐ│Ｎ│　│

│　　　　　　　　││　│Ｅ│Ｓ│　│　│Ｅ│Ｅ│　│　│Ｅ│它│

│　　　　　　　　││　│Ｒ│　│　│　│Ｒ│Ｔ│　│　│Ｔ│　│

└───────------─┘└─┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴-─┘

　　┌───────-----─┐┌─────────-------┬──--------─────────┐

　　│第三层，传输层　││　　　ＴＣＰ　　　│　　　　ＵＤＰ　　　　│

　　└───────-----─┘└────────-------─┴──────────--------─┘

　　┌───────-----─┐┌───----──┬───---─┬────────-------──┐

　　│　　　　　　　　││　　　　　│ＩＣＭＰ│　　　　　　　　　　│

　　│第二层，网间层　││　　　　　└──---──┘　　　　　　　　　　│

　　│　　　　　　　　││　　　　　　　ＩＰ　　　　　　　　　　　 │

　　└────────-----┘└────────────────────-------------─-┘

　　┌────────-----┐┌─────────-------┬──────--------─────┐

　　│第一层，网络接口││ＡＲＰ／ＲＡＲＰ　│　　　　其它　　　　　│

　　└────────------┘└─────────------┴─────--------──────┘

我们在对上述两种参考模型有些了解后，接下来主要看TCP和UDP。我们先来看二者的区别：

1.TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接;

2.TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付;

3.TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成是一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的，它没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（如IP电话，实时视频会议等）

4.每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信；

5.TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节；

6.TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道。

在Java中，对遵守TCP协议的类有ServerSocket和Socket，遵守UDP协议的类有DatagramSocket。我这里提供的聊天室项目，是基于TCP协议的。

该项目分为4个包，分别是utils（提供工具），ui（提供窗体界面），server（服务器子线程），client（客户端子线程）。

utils包下有两个类，分别是HostInfo和Release。HostInfo.java代码如下：

import java.net.InetAddress;

import java.net.UnknownHostException;

public abstract class HostInfo {

public static  String IP=getIP();

public static final int PORT=10086;

public static final int NUM=50;

public static final String NEW_LINE="\r\n";

private static String getIP(){

try {

return InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();

} catch (UnknownHostException e) {

e.printStackTrace();

return null;

}

}

}

Release.java的代码如下：

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

public abstract class Release {

public static void release(Socket socket,BufferedWriter bw){

release(null,socket,null,bw);

}

public static void release(Socket socket,BufferedReader br){

release(null,socket,br,null);

}

public static void release(Socket socket){

release(null,socket,null,null);

}

public static void release(ServerSocket server){

release(server,null,null,null);

}

public static void release(ServerSocket server,Socket socket,BufferedReader br,BufferedWriter bw){

if(server!=null){

try {

server.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(socket!=null){

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(br!=null){

try {

br.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(bw!=null){

try {

bw.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

ui包下有两个类，分别是UIserver和UIclient。UIserver.java的代码如下：

import java.awt.Dimension;

import java.awt.FlowLayout;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import javax.swing.JButton;

import javax.swing.JFrame;

import javax.swing.JLabel;

import javax.swing.JPanel;

import javax.swing.JScrollPane;

import javax.swing.JTextArea;

import javax.swing.JTextField;

import 聊天室.server.Server;

import 聊天室.utils.HostInfo;

public class UIserver extends JFrame {

private JPanel jp=new JPanel();

private JLabel jl_ipTips=new JLabel("服务器ip:");

public static JTextField jtf_ip=new JTextField(HostInfo.IP);

private JLabel jl_portTips=new JLabel("服务器端口:");

public static JTextField jtf_port=new JTextField(HostInfo.PORT+"");

public static JButton bt_open=new JButton("启动服务器");

public static JTextArea jta_log=new JTextArea();

private JScrollPane jsp_log=new JScrollPane(jta_log);

public UIserver(){

jp.setLayout(new FlowLayout());

jp.add(jl_ipTips);

jp.add(jtf_ip);

jp.add(jl_portTips);

jp.add(jtf_port);

jp.add(bt_open);

jp.add(jsp_log);

jl_ipTips.setPreferredSize(new Dimension(100, 50));

jtf_ip.setPreferredSize(new Dimension(150, 50));

jl_portTips.setPreferredSize(new Dimension(100, 50));

jtf_port.setPreferredSize(new Dimension(150, 50));

bt_open.setPreferredSize(new Dimension(260, 50));

jsp_log.setPreferredSize(new Dimension(260, 192));

jta_log.setLineWrap(true);

jta_log.setEditable(false);

bt_open.addActionListener(new ActionListener(){

@Override

public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {

new Server().start();

}

});

add(jp);

setTitle("聊天应用控制服务器");

setBounds(100, 50, 300, 400);

setResizable(false);

setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

setVisible(true);

}

public static void main(String[] args) {

new UIserver();

}

}

UIclient.java的代码如下：

import java.awt.BorderLayout;

import java.awt.Dimension;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import java.awt.event.FocusAdapter;

import java.awt.event.FocusEvent;

import javax.swing.JButton;

import javax.swing.JFrame;

import javax.swing.JPanel;

import javax.swing.JScrollPane;

import javax.swing.JTextArea;

import javax.swing.JTextField;

import 聊天室.client.Client;

public class UIclient extends JFrame {

private JPanel jp_chat=new JPanel();

public static JTextArea jta_chat=new JTextArea();

private JScrollPane jsp_chat=new JScrollPane(jta_chat);

private JPanel jp_send=new JPanel();

public static  JTextField jtf_desip=new JTextField("请输入对方Ip");

public static  JTextArea jta_message=new JTextArea();

private JScrollPane jsp_message=new JScrollPane(jta_message);

private JButton bt_send=new JButton("发送");

private Client client;

public UIclient(){

jp_chat.add(jsp_chat);

jta_chat.setLineWrap(true);

jta_chat.setEditable(false);

jsp_chat.setPreferredSize(new Dimension(550, 400));

jp_send.add(jtf_desip);

jp_send.add(jsp_message);

jta_message.setLineWrap(true);

jp_send.add(bt_send);

jtf_desip.setPreferredSize(new Dimension(100, 50)); 

jsp_message.setPreferredSize(new Dimension(250, 50));

bt_send.setPreferredSize(new Dimension(100, 50));

jtf_desip.addFocusListener(new FocusAdapter(){

@Override

public void focusGained(FocusEvent e) {

jtf_desip.setText("");

}

});

jta_message.addFocusListener(new FocusAdapter(){

@Override

public void focusGained(FocusEvent e) {

jta_message.setText("");

}

});

bt_send.addActionListener(new ActionListener(){

@Override

public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {

client.send();

}

});

add(jp_chat, BorderLayout.CENTER);

add(jp_send, BorderLayout.SOUTH);

setTitle("群聊窗口");

setBounds(300, 100, 600, 500);

setResizable(false);

setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

setVisible(true);

client=new Client();

client.start();

}

public static void main(String[] args) {

new UIclient();

}

}

server包下有两个类，分别是Server和Transport。Server.java的代码如下：

import java.io.IOException;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import 聊天室.ui.UIserver;

import 聊天室.utils.HostInfo;

import 聊天室.utils.Release;

public class Server extends Thread {

private ServerSocket server;

public static List<Transport> clients=new ArrayList<>();

@Override

public void run() {

try {

server=new ServerSocket(Integer.parseInt(UIserver.jtf_port.getText().trim()));

} catch (IOException e) {

Release.release(server);

throw new RuntimeException("服务器端口被占！");

}

UIserver.bt_open.setText("已启动服务器");

UIserver.bt_open.setEnabled(false);

UIserver.jta_log.append("服务器成功启动！"+HostInfo.NEW_LINE);

new Accept().start();

}

class Accept extends Thread{

private Socket socket;

@Override

public void run() {

int num=0;

while(num<HostInfo.NUM){

try {

socket=server.accept();

} catch (IOException e) {

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("客户端连接失败！");

}

num++;

String str="第 "+num+" 个客户端连接成功！==>"+socket.getInetAddress().getHostAddress()+" :"+socket.getPort()+HostInfo.NEW_LINE;

UIserver.jta_log.append(str);

clients.add(new Transport(socket));

}

UIserver.jta_log.append("超出服务器负荷！");

Release.release(server);

}

}

}

Transport.java的代码如下：

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.Socket;

import 聊天室.utils.Release;

public class Transport extends Thread {

private Socket socket;

private String ip;

public Transport(Socket socket){

this.socket=socket;

this.ip=socket.getInetAddress().getHostAddress();

this.start();

}

@Override

public void run() {

BufferedReader br=null;

BufferedWriter ownbw=null;

try {

br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

ownbw=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

} catch (IOException e) {

Server.clients.remove(this);

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

String str=null;

try {

while((str=br.readLine())!=null){

String[] split = str.split(":", 2);

if(split.length<=1){

ownbw.write("数据格式错误！");

ownbw.newLine();

ownbw.flush();

}

String desip=split[0];

String content=split[1];

BufferedWriter desbw=null;

boolean isOnLine=false;

for(Transport des:Server.clients){

if(desip.equals(des.ip)){

isOnLine=true;

desbw=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(des.socket.getOutputStream()));

desbw.write(str);

desbw.newLine();

desbw.flush();

}

}

if(!isOnLine){

ownbw.write("对方不在线！");

ownbw.newLine();

ownbw.flush();

}

}

} catch (IOException e) {

Server.clients.remove(this);

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

}

}

client包下有一个类Client.java，该类的代码如下：

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.Socket;

import 聊天室.ui.UIclient;

import 聊天室.ui.UIserver;

import 聊天室.utils.HostInfo;

import 聊天室.utils.Release;

public class Client extends Thread {

private Socket socket;

@Override

public void run() {

try {

socket=new Socket(UIserver.jtf_ip.getText().toLowerCase(), Integer.parseInt(UIserver.jtf_port.getText().trim()));

}  catch (IOException e) {

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("客户端创建失败！");

}

BufferedReader br=null;

try {

br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

} catch (IOException e) {

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

String str=null;

try {

while((str=br.readLine())!=null){

UIclient.jta_chat.append(str+HostInfo.NEW_LINE);

}

} catch (IOException e) {

Release.release(socket);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

}

public void send(){

new Send().start();

}

class Send extends Thread{

@Override

public void run() {

BufferedWriter bw=null;

try {

bw=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

} catch (IOException e) {

Release.release(socket,bw);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

String str=UIclient.jtf_desip.getText().trim()+":"+UIclient.jta_message.getText().trim();

try {

bw.write(str);

bw.newLine();

bw.flush();

} catch (IOException e) {

Release.release(socket,bw);

throw new RuntimeException("获取流失败！");

}

}

}

}

原文地址：https://www.cnblogs.com/lizhangyong/p/8137686.html

时间： 2024-08-03 14:46:47

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