Socket和多线程编程的聊天程序实现

一、课题内容和要求1.课题内容基于Socket和多线程编程的聊天程序实现2.课题要求网络聊天程序设计非常复杂，允许多个人同时聊天更加需要多线程技术的支持，请实现一个简单的多线程网络聊天程序模拟。二、设计思路分析1.在网络越来越发达的今天，人们对网络的依赖越来越强，网络聊天已经成了许多人生活中必不可少的一部分，基于这样的需求，出现了许多网络聊天通信工具，像QQ，MSN等等，但是人们已经不再满足于单一的两个人之间的聊天，而是对多人同时聊天产生了兴趣，于是出现了网络聊天室，不同地方的人可以在那个虚拟的聊天室里面热烈聊天。基于这样的想法，我们用JAVA设计一个多人同时聊天的小程序，用Socket编程实现网络通讯，面向连接的，采用多线程的实现技术。2.在程序中，可以设置加入连接的最大数目，通过更改IP地址和端口号，成为不同的客户端，与服务器端连接，进行多用户聊天。3.为方便用户交互，我们采用图形化的用户界面。实现了好友添加，消息收发、显示等基本功能。三、概要设计该网络聊天程序大致分为三个主要部分：客户端、服务器端和用户图形界面。各个部分的初步设计思想、流程及存储结构如下：1.程序整体框架：主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。打开Socket命名监听端口建立连接收发消息关闭连接打开Socket连接服务器收发消息关闭连接服务器端程序客户端程序2.客户端（Client）客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个端口。3.服务器端（Server）服务器端，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。4.用户图形界面用户图形界面方便程序与用户的交互，多个用户参加，完成会话功能，具体的设计要方便用户的使用，直观清晰，简洁明了，友好美观。5.存储结构下面列出主要存储结构或变量：存储结构、变量、对象类型说明postInetAddress标识IP地址Portint标识端口Server[]ServerThread服务器端连接数Client[]Socket客户端连接数Client(Stringip,intp,Facechat)publicClient类成员函数Publicvoidrun()VoidClient、Server类成员函数Server(intport,Facechat)publicServer类成员函数Face()PublicFace类成员函数四、详细设计代码分服务器端、客户端、和用户图形界面三部分，分别如下：1.服务器端服务器端主要是使用ServerSocket类，相当于服务器Socket，用来监听试图进入的连接，当新的连接建立后，该类为他们实例化一个Socket对象，同时得到输入输出流，调用相应方法完成会话。具体代码如下：packagenupt.java.socket;importjava.awt.*;importjava.net.*;importjava.io.*;publicclassServerextendsThread{ServerSocketskt;//ServerSocket类监听进入的连接，为每个新的连接产生一个Socket对象SocketClient[]=newSocket[10];SocketClient1=null;inti=0;TextAreain;intport,k=0,l=0;PrintStreamtheOutputStream;Facechat;publicServer(intport,Facechat){try{this.port=port;skt=newServerSocket(port);this.chat=chat;}catch(IOExceptione){chat.ta.append(e.toString());}}publicvoidrun(){chat.ta.append(等待连线......);while(true){try{Client[k]=skt.accept();//当有客户端连接时就新建一个子线程if(i2){ServerThreadserver[]=newServerThread[10];server[k]=newServerThread(Client[k],this.chat,i);l=server.length;server[k].start();chat.ta.append(“客户端“+Client[k].getInetAddress()+已连线\n);//for(intj=0;jserver.length;j++)theOutputStream=newPrintStream(server[k].getClient().getOutputStream());i=server[k].getI();k++;}else{//theOutputStream=newPrintStream(null);}}catch(SocketExceptione){}catch(IOExceptione){chat.ta.append(e.toString());}}}publicvoiddataout(Stringdata){//for(intj=0;jl;j++)theOutputStream.println(data);}}classServerThreadextendsThread{ServerSocketskt;SocketClient;TextAreain;intport，i;BufferedReadertheInputStream;PrintStreamtheOutputStream;Stringreadin;Facechat;//服务端子线程publicServerThread(Sockets,Facechat,inti){this.i=++i;Client=s;this.chat=chat;}publicintgetI(){returnthis.i;}publicSocketgetClient(){returnthis.Client;}publicvoidrun(){try{theInputStream=newBufferedReader(newInputStreamReader(Client.getInputStream()));theOutputStream=newPrintStream(Client.getOutputStream());while(true){readin=theInputStream.readLine();chat.ta.append(readin+\n);}}catch(SocketExceptione){chat.ta.append(连线中断！\n);//设置组件可用性chat.clientBtn.setEnabled(true);chat.serverBtn.setEnabled(true);chat.tfaddress.setEnabled(true);chat.tfport.setEnabled(true);try{i--;skt.close();Client.close();}catch(IOExceptionerr){chat.ta.append(err.toString());}}catch(IOExceptione){chat.ta.append(e.toString());}}publicvoiddataout(Stringdata){theOutputStream.println(data);}}2.客户端客户端主要是使用Socket类，该类是JAVA实现网络编程重要的基础类，实现程序间双向的面向连接的通信。调用publicSocket(Stringhost,intport)方法设定IP和端口。建好连接后，用户通过得到Socket的输入输出流对象后，利用流的方法实现数据的传输。调用publicInputStreamgetInputStream()和publicOutputStreamgetOutputStream()方法,分别得到Socket对象的输入输出流;具体实现代码如下：packagenupt.java.socket;importjava.net.*;importjava.io.*;importjavax.swing.Timer;publicclassClientextendsThread{Socketskt;//用于客户端的连接InetAddresshost;//主机地址intport;//端口号BufferedReadertheInputStream;PrintStreamtheOutputStream;Stringreadin;Facechat;publicClient(Stringip,intp,Facechat){try{host=InetAddress.getByName(ip);//获取IP地址port=p;//获取端口号this.chat=chat;}catch(IOExceptione){chat.ta.append(e.toString());}}publicvoidrun(){try{chat.ta.append(准备连线，稍后！);skt=newSocket(host,port);//新建Socket对象chat.ta.append(成功\n);//缓冲区末尾添加字符串theInputStream=newBufferedReader(newInputStreamReader(skt.getInputStream()));theOutputStream=newPrintStream(skt.getOutputStream());while(true){readin=theInputStream.readLine();chat.ta.append(readin+\n);}}catch(SocketExceptione){chat.ta.append(未连上！\n);chat.clientBtn.setEnabled(true);chat.serverBtn.setEnabled(true);chat.tfaddress.setEnabled(true);chat.tfport.setEnabled(true);try{skt.close();}catch(IOExceptionerr){chat.ta.append(err.toString());}}catch(IOExceptione){chat.ta.append(e.toString());}}publicvoiddataout(Stringdata){theOutputStream.println(data);}}3.用户图形界面该部分主要是完成界面的初始化，合理布局组件，方便用户交互。主要是JAVA按钮，文本域，标签，布局管理器的使用。主要处理了键盘Enter消息接受，下面是实现代码：packagenupt.java.socket;importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;publicclassFaceextendsFrame{privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;ButtonclientBtn,serverBtn;TextAreata;TextFieldtfaddress,tfport,tftype;Labellbl1,lbl2,lbl3;intport;Clientclient;Serverserver;booleaniams