Java Socket多人聊天室探秘：即时通讯与文件共享

2024-01-05 11:39:03

服务器端开发

构建一个基于Socket技术的多人聊天室首要任务是搭建一个中心化的服务器。该服务器需能接收来自多个客户端的消息，并转发至其他客户端，实现消息的广播功能。

实现原理

服务器使用Java Socket API来监听特定端口上的连接请求。每个新用户连接后，服务器会分配一个新的线程处理此用户的通信需求，同时保持主线程继续等待新的连接请求。对于已有的客户端，服务器通过循环读取这些客户端的消息，并将消息转发给其他在线的用户。

代码示例

import java.net.*;
import java.io.*;

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000);
        
        while (true) {
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            ClientHandler handler = new ClientHandler(clientSocket);
            new Thread(handler).start(); //为每个连接启动新线程
        }
    }

    private static class ClientHandler implements Runnable {
        private final Socket socket;
        public ClientHandler(Socket s){ this.socket = s; }
        
        @Override
        public void run() {
            try (BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                 PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {
                String inputLine;
                while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                    System.out.println("Received message: " + inputLine);
                    // 广播消息到所有客户端
                }
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    socket.close(); 
                } catch (IOException e) {}
            }
        }
    }
}

文件共享功能实现

文件共享在服务器端主要通过接收文件上传请求，然后将其保存至本地。之后，当其他客户端请求此文件时，服务器从本地读取并发送给请求者。

代码示例

// 简化版的文件接收与分享逻辑，实际使用需考虑错误处理和优化
private void handleFileRequest(Socket socket) throws IOException {
    DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
    String filename = dis.readUTF();
    byte[] fileData = new byte[dis.readInt()];
    dis.readFully(fileData);

    // 保存到本地
    File localFile = new File("/path/to/local/storage/" + filename);
    try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(localFile)) {
        fos.write(fileData);
    }

    // 分享文件逻辑
}

private void sendFile(Socket socket, String filename) throws IOException {
    File file = new File("/path/to/local/storage/" + filename);
    byte[] buffer = Files.readAllBytes(file.toPath());
    
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
    dos.writeUTF(filename);
    dos.writeInt(buffer.length);
    dos.write(buffer);
}

客户端开发

客户端负责连接到服务器，发送消息和请求，并能接收来自服务器的消息。

实现原理

客户端创建一个Socket对象来建立与服务器的连接。通过此Socket，客户端可以向服务器发送消息或文件请求，同时也能从服务器读取信息。

代码示例

public class ChatClient {
    private final String SERVER_ADDRESS = "localhost";
    private final int PORT = 8000;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT);
        
        // 发送消息或文件的线程
        Thread sendMessageThread = new SendMessageThread(socket);
        sendMessageThread.start();

        // 接收服务器消息的线程
        BufferedReader inFromServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String serverResponse;
        while ((serverResponse = inFromServer.readLine()) != null) {
            System.out.println(serverResponse); // 处理接收到的消息
        }
    }

    private static class SendMessageThread extends Thread {
        private final Socket socket;

        public SendMessageThread(Socket s){ this.socket = s; }

        @Override
        public void run() {
            try (BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                 PrintWriter outToServer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {
                String userInput;
                while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
                    // 发送消息至服务器
                    outToServer.println(userInput);
                }
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}