基于socket的进程通信

实现目标

• 实现服务端与客户端的连接
• 实现多个客户端向服务端发送消息，并由服务端将消息发送给每个客户端

涉及的Java类

• java.net.ServerSocket 用于创建服务器端口
• java.net.Socket 用于创建Socket
• java.net.URLDecoder 用于在服务端将客户端传来的消息解码
• java.util.ArrayList 用于动态存放多个不同的Socket
• Java.util.scanner 用于从控制台读取输入

具体实现思路

• 服务端

  • 在主函数中建立一个端口用于监听客户端请求，端口大小可自行设置

    ServerSocket sock = new ServerSocket(1999)
    

  • 需要接受多个客户端的消息，因此需要和每个客户端建立唯一的Socket对用于通信，所以需要将新建的Socket存入动态容器ArrayList<Socket>中

    ArrayList<Socket> list = new ArrayList<Socket>()
    

  • 使用while循环，在while循环中调用ServerSocket的accept()方法等待客户端请求，当接受到请求时就将返回的Socket存入容器中，并新建一个线程(调用start函数)

    while(true) {
        Socket socket = sock.accept();
        list.add(socket);
        new MsgThread(socket, list).start();
    }
    

  • 在线程类中进行数据的读入和输出

  • 定义类的属性：Socket, ArrayList<Socket>,BufferedReader

  • 定义构造函数，将传入的参数赋给当前对象的属性，同时，通过Socket读取客户端的数据到BufferedReader对象

    BufferedReader bf = new BufferedReader(new   InputStreamReader(client.getInputStream));
    //这里需要用InputStreamReader类来包装client.getInputStream是为了将字节流转换成字符流
    

  • 重载run函数，将读取的消息发送给除当前socket对象外的其他客户端

    • 在这一步中的PrintWriter的使用要注意，一定要将自动刷新设置为true，否则消息就不能够即时传入到内存中，而是会等到程序结束时才传入，这个bug卡了我好久

  • 将消息解码后显示在控制台上

• 客户端

  • 和服务端差不多的思路，主要是实现消息的读取和上传

  • 新建Socket，连接服务端

    Socket client = new Socket("127.000.001", 1999;
    

  • 读取Socket中的数据并显示在控制台上

  • 线程函数和服务端类似，无非是从控制台读取数据然后用getOutPutStream写入Socket中

源码

//服务端
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.URLDecoder;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class ChatServer {
    //SockerList用于保存当前连接的用户
    public static ArrayList<Socket> SocketList = new ArrayList<Socket>();
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建端口监听用户的请求
        ServerSocket sock = new ServerSocket(1999);
        System.out.println("服务启动....");
        //服务器循环接受来自用户端的请求
        while(true) {
            //等待客户端的请求，捕获到请求后返会一个Socket
            Socket socket = sock.accept();
            System.out.println("服务连接....");
            //将返回的Socket加入在线用户列表中
            SocketList.add(socket);
            System.out.println("当前有" + (SocketList.size()) + "个用户");
            //创建一个新的线程，每个连接都会有自己独立的任务线程，用于实现接受和发送消息
            new MsgThread(socket, SocketList).start();
        }
    }
}

//任务线程
class MsgThread extends Thread {
    //定义单个用户连接的Socket
    Socket client;
    //定义用户组的Socket
    ArrayList<Socket> clients;
    //定义读入的数据
    BufferedReader br;
    //构造函数
    public MsgThread(Socket client, ArrayList<Socket> clients) throws IOException {
        //调用父类的构造函数
        super();
        //使用传入的参数初始化
        this.client = client;
        this.clients = clients;
        //将当前用户的输入缓存
        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(this.client.getInputStream()));
    }
    //重载run()函数，将接受到的用户信息发送给其他用户
    @Override
    public void run() {
        try {
            String content = null;
            while(true) {
                //从某个客户端获取信息
                if ((content = br.readLine()) != null) {
                    //将消息发送给其他各个客户端
                    for (Socket socket:clients) {
                        //去掉自身客户端
                        if (socket != client) {
                            //将消息写入socket的缓存区,设置为自动刷新
                            PrintWriter pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
                            pw.println(content);
                        }
                    }
                    content = URLDecoder.decode(content, "UTF-8");
                    System.out.println(content);
                }
            }
        }
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

//客户端
import java.io.*;
import java.net.*;

public class ChatClient {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //连接服务端
        Socket client = new Socket("127.0.0.1", 1999);
        System.out.println("服务器已连接");
        //新建线程
        new MsgThread(client).start();
        //获取输入
        InputStream in = client.getInputStream();
        BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
        while (true) {
            String msg = bf.readLine();
            //对收到的信息进行解码
            msg=URLDecoder.decode(msg, "UTF-8");
            System.out.println(msg);
        }
    }
}

class MsgThread extends Thread {
    Socket client;
    String hostname;
    public MsgThread(Socket client) {
        super();
        this.client = client;
        try {
            //获取本计算机名称
            InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
            hostname =addr.getHostName().toString();
        } catch (UnknownHostException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
    }
    //发送消息
    @Override
    public void run() {
        try {
            //读取控制台输入
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            //将客户端输出流存到pw中
            PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream(),true);
            while (true) {
                String msg = br.readLine();
                //对发出的消息进行编码
                msg = URLEncoder.encode(hostname + "说:"+ msg, "UTF-8");
                pw.println(msg);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}