基于BIO模式下通信项目

功能清单

1.客户端登陆功能

• 可以启动客户端进行登录，客户端登陆只需要输入用户名和服务端ip地址即可。

2.在线人数实时更新。

• 客户端用户户登陆以后，需要同步更新所有客户端的联系人信息栏。

3.离线人数更新

• 检测到有客户端下线后，需要同步更新所有客户端的联系人信息栏。

4.群聊

• 任意一个客户端的消息，可以推送给当前所有客户端接收。

5.私聊

• 可以选择某个员工，点击私聊按钮，然后发出的消息可以被该客户端单独接收。

6.@消息

• 可以选择某个员工，然后发出的消息可以@该用户，但是其他所有人都能

7.消息用户和消息时间点

• 服务端可以实时记录该用户的消息时间点，然后进行消息的多路转发或者选择。

代码结构

服务端设计

接收多个客户端逻辑

服务端需要接收多个客户端的接入

• 服务端需要接收多个客户端，目前我们采取的策略是一个 客户端对应一个服务端线程
• 服务端除了要注册端口以外，还需要为每个客户端分配 一个独立线程处理与之通信

服务端主体代码，主要进行端口注册，和接收客户端，分配线程处理该客户端请求

接收登陆消息及监测离线

• 在上面我们实现了服务端可以接收多个客户端，然后服务端可以接收多个客户端连接，接下来我们要接收客户端的登陆消息。
• 我们需要在服务端处理客户端线程的登陆消息。
• 需要注意的是，服务端需要接收客户端的消息可能有很多种,分别是登陆消息，群聊消息，私聊消息和@消息。
• 这里需要约定如果客户端发送消息之前需要先发送消息的类型，类型我们使用信号值标志（1，2，3）。
  • 1代表接收的是登陆消息
  • 2代表群发| @消息
  • 3代表了私聊消息
• 服务端的线程中有异常校验机制，一旦发现客户端下线会在异 常机制中处理，然后移除当前客户端用户，把最新的用户列表 发回给全部客户端进行在线人数更新。

接收群聊消息

• 在上面实现了接收客户端的登陆消息，然后提取当前在线的全部的用户名称和当前登陆的用户名称，发送给全部在线用户更新自己的在线人数列表。
• 接下来要接收客户端发来的群聊消息，然后推送给当前在线的所有客户端。

接收私聊消息

• 解决私聊消息的推送逻辑，私聊消息需要知道推送给某个具体的客户端。
• 我们可以接收到客户端发来的私聊用户名称，根据用户名称定 位该用户的Socket管道，然后单独推送消息给该Socket管道。

代码实现

public class ServerChat {
    
    /** 定义一个集合存放所有在线的socket  
    *	在线的集合只需要一个：存储客户端socket的同时还需要知道这个Socket客户端的名称
    */
	public static Map<Socket, String> onLineSockets = new HashMap<>();

   public static void main(String[] args) {
      try {
         /** 1.注册端口   */
         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(Constants.PORT);

         /** 2.循环一直等待所有可能的客户端连接 */
         while(true){
            Socket socket = serverSocket.accept();
            /**3. 把客户端的socket管道单独配置一个线程来处理 */
            new ServerReader(socket).start();
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

class ServerReader extends Thread {
    
   private Socket socket;
    
   public ServerReader(Socket socket) {
      this.socket = socket;
   }
    
   @Override
   public void run() {
      try {
          // new一个特殊数据输入流等待客户端消息
          dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
          //1.循环一直等待客户端的消息
          while (true){
              //2.读取当前的消息类型：登录，群发，私聊，@消息
              int flag = dis.readInt();
              if(flag == 1){
                  //先将当前登录的客户端socket存到在线人数的socket集合中
                  String name = dis.readUTF();
                  System.out.println(name + "----->" +
                                     socket.getRemoteSocketAddress());
                  ServerChat.onLineSockets.put(socket,name);
              }
              // 只要有人登录就更新所有客户端信息
              writeMsg(flag,dis);
          }
      } catch (Exception e) {
          System.out.println("---有人下线了---");
          ServerChat.onLineSockets.remove(socket);
          try {
              //重新更新在线人数并发给所有客户端
              writeMsg(1,dis);
          }catch (Exception e1){
              e1.printStackTrace();
          }
      }
   }
    
    //输入一个flag再接一个字节输入流
    private void writeMsg(int flag, DataInputStream dis) throws Exception {
        //DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
        //定义一个变量存放最终的消息形式
        String msg = null;
        if(flag == 1){
            //读取所有在线人数发给所有客户端去更新自己的在线人数列表
            StringBuilder rs = new StringBuilder();
            /** onlineNames = [波仔,zhangsan,波妞]*/
            Collection<String> onlineNames = ServerChat.onLineSockets.values();
            //判断是否存在在线人数
            if(onlineNames != null && onlineNames.size() > 0){
                for(String name : onlineNames){
                    rs.append(name + Constants.SPILIT);
                }
                //去掉最后一个分隔符
                msg = rs.substring(0,rs.lastIndexOf(Constants.SPILIT));
                //将消息发送给所有的客户端
                sendMsgToAll(flag,msg);
            }
        }else if(flag == 2 || flag == 3){
            //读到消息 群发的 或则 @消息
            String newMsg = dis.readUTF();//消息
            //得到发件人
            String sendName = ServerChat.onLineSockets.get(socket);
            // 内容--
            StringBuilder msgFinal = new StringBuilder();
            //时间
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss EEE");
            if(flag == 2){//群发消息 和 @消息
             msgFinal.append(sendName).append("").append(sdf.format(System.currentTimeMillis()*2)).append("\r\n");
                msgFinal.append(" ").append(newMsg).append("\r\n");
                sendMsgToAll(flag,msgFinal.toString());
            }else if(flag == 3){//私聊消息
                msgFinal.append(sendName).append(" ").append(sdf.format(System.currentTimeMillis()*2)).append("对您私发\r\n");
                msgFinal.append(" ").append(newMsg).append("\r\n");
                //私发
                //得到发给谁
                String destName = dis.readUTF();
                sendMsgToOne(destName,msgFinal.toString());
            }
        }
    }
    
    /**
    *
    * @param destName 对谁私发
    * @param msg 发的消息内容
    * @throws Exception
    */
    private void sendMsgToOne(String destName, String msg) throws Exception{
        //拿到所有在线的socket管道 给这些管道写出消息
        Set<Socket> allOnLineSockets = ServerChat.onLineSockets.keySet();
        for(Socket sk : allOnLineSockets){
            //得到当前需要私发的Socket
            //只对这个名字对应的socket私发消息
            if(ServerChat.onLineSockets.get(sk).trim().equals(destName)){
                DataOutputStream dos = new
                    DataOutputStream(sk.getOutputStream());
                dos.writeInt(2);//消息类型
                dos.writeUTF(msg);
                dos.flush();
            }
        }
    }
    
    
    private void sendMsgToAll(int flag, String msg) throws Exception {
        //拿到所有的在线socket管道 给这些管道写出消息
        Set<Socket> allOnLineSockets = ServerChat.onLineSockets.keySet();
        for(Socket sk : allOnLineSockets){
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(sk.getOutputStream());
            dos.writeInt(flag);//消息类型
            dos.writeUTF(msg);
            dos.flush();
        }
    }
}

客户端设计

启动客户端界面，登录，刷新在线

• 启动客户端界面，登陆，刷新在线人数列表
• 客户端界面主要是GUI设计，主体页面分为登陆界面和聊 天窗口，以及在线用户列表。
• 登陆输入服务端ip和用户名后，要请求与服务端的登 陆，然后立即为当前客户端分配一个读线程处理客户端 的读数据消息。因为客户端可能随时会接收到服务端那 边转发过来的各种即时消息信息。
• 客户端登陆完成，服务端收到登陆的用户名后，会立即发 来最新的用户列表给客户端更新。

客户端发送消息逻辑

• 目标

  客户端发送群聊消息，@消息，以及私聊消息。

• 实现步骤
  客户端启动后，在聊天界面需要通过发送按钮推送群 聊消息，@消息，以及私聊消息。
  代码实现

代码实现

public class ClientChat implements ActionListener {
   /** 1.设计界面  */
   private JFrame win = new JFrame();
   /** 2.消息内容框架 */
   public JTextArea smsContent =new JTextArea(23 , 50);
   /** 3.发送消息的框  */
   private JTextArea smsSend = new JTextArea(4,40);
   /** 4.在线人数的区域  */
   /** 存放人的数据 */
   /** 展示在线人数的窗口 */
   public JList<String> onLineUsers = new JList<>();

   // 是否私聊按钮
   private JCheckBox isPrivateBn = new JCheckBox("私聊");
   // 消息按钮
   private JButton sendBn  = new JButton("发送");

   // 登录界面
   private JFrame loginView;

   private JTextField ipEt , nameEt , idEt;

   private Socket socket ;

   public static void main(String[] args) {
      new ClientChat().initView();

   }

   private void initView() {
      /** 初始化聊天窗口的界面 */
      win.setSize(650, 600);

      /** 展示登录界面  */
      displayLoginView();

      /** 展示聊天界面 */
      //displayChatView();

   }

   private void displayChatView() {

      JPanel bottomPanel = new JPanel(new BorderLayout());
      //-----------------------------------------------
      // 将消息框和按钮 添加到窗口的底端
      win.add(bottomPanel, BorderLayout.SOUTH);
      bottomPanel.add(smsSend);
      JPanel btns = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
      btns.add(sendBn);
      btns.add(isPrivateBn);
      bottomPanel.add(btns, BorderLayout.EAST);
      //-----------------------------------------------
      // 给发送消息按钮绑定点击事件监听器
      // 将展示消息区centerPanel添加到窗口的中间
      smsContent.setBackground(new Color(0xdd,0xdd,0xdd));
      // 让展示消息区可以滚动。
      win.add(new JScrollPane(smsContent), BorderLayout.CENTER);
      smsContent.setEditable(false);
      //-----------------------------------------------
      // 用户列表和是否私聊放到窗口的最右边
      Box rightBox = new Box(BoxLayout.Y_AXIS);
      onLineUsers.setFixedCellWidth(120);
      onLineUsers.setVisibleRowCount(13);
      rightBox.add(new JScrollPane(onLineUsers));
      win.add(rightBox, BorderLayout.EAST);
      //-----------------------------------------------
      // 关闭窗口退出当前程序
      win.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
      win.pack();  // swing 加上这句 就可以拥有关闭窗口的功能
      /** 设置窗口居中,显示出来  */
      setWindowCenter(win,650,600,true);
      // 发送按钮绑定点击事件
      sendBn.addActionListener(this);
   }

   private void displayLoginView(){

      /** 先让用户进行登录
       *  服务端ip
       *  用户名
       *  id
       *  */
      /** 显示一个qq的登录框     */
      loginView = new JFrame("登录");
      loginView.setLayout(new GridLayout(3, 1));
      loginView.setSize(400, 230);

      JPanel ip = new JPanel();
      JLabel label = new JLabel("   IP:");
      ip.add(label);
      ipEt = new JTextField(20);
      ip.add(ipEt);
      loginView.add(ip);

      JPanel name = new JPanel();
      JLabel label1 = new JLabel("姓名:");
      name.add(label1);
      nameEt = new JTextField(20);
      name.add(nameEt);
      loginView.add(name);

      JPanel btnView = new JPanel();
      JButton login = new JButton("登陆");
      btnView.add(login);
      JButton cancle = new JButton("取消");
      btnView.add(cancle);
      loginView.add(btnView);
      // 关闭窗口退出当前程序
      loginView.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
      setWindowCenter(loginView,400,260,true);

      /** 给登录和取消绑定点击事件 */
      login.addActionListener(this);
      cancle.addActionListener(this);

   }

   private static void setWindowCenter(JFrame frame, int width , int height, boolean flag) {
      /** 得到所在系统所在屏幕的宽高 */
      Dimension ds = frame.getToolkit().getScreenSize();

      /** 拿到电脑的宽 */
      int width1 = ds.width;
      /** 高 */
      int height1 = ds.height ;

      System.out.println(width1 +"*" + height1);
      /** 设置窗口的左上角坐标 */
      frame.setLocation(width1/2 - width/2, height1/2 -height/2);
      frame.setVisible(flag);
   }

   @Override
   public void actionPerformed(ActionEvent e) {
      /** 得到点击的事件源 */
      JButton btn = (JButton) e.getSource();
      switch(btn.getText()){
         case "登陆":
            String ip = ipEt.getText().toString();
            String name = nameEt.getText().toString();
            // 校验参数是否为空
            // 错误提示
            String msg = "" ;
            // 12.1.2.0
            // \d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\
            if(ip==null || !ip.matches("\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}")){
               msg = "请输入合法的服务端ip地址";
            }else if(name==null || !name.matches("\\S{1,}")){
               msg = "姓名必须1个字符以上";
            }

            if(!msg.equals("")){
               /** msg有内容说明参数有为空 */
               // 参数一：弹出放到哪个窗口里面
               JOptionPane.showMessageDialog(loginView, msg);
            }else{
               try {
                  // 参数都合法了
                  // 当前登录的用户,去服务端登陆
                  /** 先把当前用户的名称展示到界面 */
                  win.setTitle(name);
                  // 去服务端登陆连接一个socket管道
                  socket = new Socket(ip, Constants.PORT);

                  //为客户端的socket分配一个线程 专门负责收消息
                  new ClientReader(this,socket).start();

                  // 带上用户信息过去
                  DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                  dos.writeInt(1); // 登录消息
                  dos.writeUTF(name.trim());
                  dos.flush();

                  // 关系当前窗口 弹出聊天界面
                  loginView.dispose(); // 登录窗口销毁
                  displayChatView(); // 展示了聊天窗口了


               } catch (Exception e1) {
                  e1.printStackTrace();
               }
            }
            break;
         case "取消":
            /** 退出系统 */
            System.exit(0);
            break;
         case "发送":
            
            break;

      }

   }
}

public class ClientReader extends Thread {

   private Socket socket;
    // 接收客户端界面，方便收到消息后，更新界面数据。
   private ClientChat clientChat ;

   public ClientReader(ClientChat clientChat, Socket socket) {
      this.clientChat = clientChat;
      this.socket = socket;
   }

   @Override
   public void run() {
      try {
         DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
         /** 循环一直等待客户端的消息 */
         while(true){
            /** 读取当前的消息类型 ：登录,群发,私聊 , @消息 */
            int flag = dis.readInt();
            if(flag == 1){
               // 在线人数消息回来了
               String nameDatas = dis.readUTF();
               // 展示到在线人数的界面
               String[] names = nameDatas.split(Constants.SPILIT);

               clientChat.onLineUsers.setListData(names);
            }else if(flag == 2){
              
            }
         }
      } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}