JavaSE项目之聊天室

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JavaSE项目之聊天室相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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!");
}
}
}
}

















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