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。

第四层应用层：协议有DNS、FTP、HTTP、HTTPS、Telnet、SMTP等；

第三层传输层：TCP、UDP等；

第二层网际层： IP、ICMP等；

第一层网络接口层：ARP、RARP等。

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）。项目文件包结构如下图所示：

JavaSE项目之聊天室

项目运行后的效果如下图所示：

JavaSE项目之聊天室

接下来是项目代码：

package 聊天室swing版.utils;

/**

 * 工具类,服务器ip,端口等信息

 */

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;

		}

	}

}

-----------------------------------------------------------

package 聊天室swing版.utils;

/**

 * 工具类,释放资源

 */

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();

			}

		}

	}

}

-----------------------------------------------------------------

package 聊天室swing版.server;

/**

 * 服务器Server类

 */

import java.io.IOException;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import 聊天室swing版.ui.UIserver;

import 聊天室swing版.utils.HostInfo;

import 聊天室swing版.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);

		}

	}

}

----------------------------------------------------

package 聊天室swing版.server;

/**

 * 处理服务器Server类中接收客户端发来的信息,以及转发客户端发来的信息

 */

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swing版.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！");

		}

	}

}

------------------------------------------------------------

package 聊天室swing版.client;

/**

 * 客户端类,向服务器发送信息,以及接收服务器发来的信息

 */

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swing版.ui.UIclient;

import 聊天室swing版.ui.UIserver;

import 聊天室swing版.utils.HostInfo;

import 聊天室swing版.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！");

			}

		}

	}

}

-------------------------------------------------------------

package 聊天室swing版.ui;

/**

 * 服务器端UI

 * 要先开启服务器,再开启客户端

 */

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swing版.server.Server;

import 聊天室swing版.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();

	}

}

---------------------------------------------------------------

package 聊天室swing版.ui;

/**

 * 客户端UI

 */

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swing版.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();

	}

}

　　您可以在Eclipse上运行下，如果有问题，欢迎留言。希望对您有所帮助！

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