一、案例要求
- 编写一个 NIO 群聊系统，实现服务器端和客户端之间的数据简单通讯（非阻塞）
- 实现多人群聊
- 服务器端：可以检测用户上线，离线，并实现消息转发功能
- 客户端：通过 channel 可以无阻塞发送消息给其它所有用户，同时可以接收其它用户发送的消息（由服务器转发得到）
- 目的：进一步理解 NIO 非阻塞网络编程机制
二、代码演示
2.1 服务器端
public class GroupChatServer {
// 定义属性
private Selector selector;
private ServerSocketChannel listenChannel;
private static final int PORT = 6667;
// 构造器，完成初始化操作
public GroupChatServer(){
try {
// 得到选择器
selector = Selector.open();
// 初始化 ServerSocketChannel
listenChannel = ServerSocketChannel.open();
// 绑定端口
listenChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));
// 设置非阻塞模式
listenChannel.configureBlocking(false);
// 将 listenChannel 注册到 selector
listenChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
// 监听
public void listen(){
try {
// 循环处理
while (true){
int count = selector.select();
if(count > 0){ // 有事件处理
// 遍历得到的 selectionKey 集合
Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
while (iterator.hasNext()){
// 取出 selectionKey
SelectionKey key = iterator.next();
// 监听到 accept 事件
if(key.isAcceptable()){
SocketChannel sc = listenChannel.accept();
sc.configureBlocking(false);
// 将 sc 注册到 selector 上
sc.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
// 提示
System.out.println(sc.getRemoteAddress() + " 上线");
}
// 监听到 read 事件，即通道是可读的状态
if(key.isReadable()){
// 处理读（专门写方法...）
readData(key);
}
// 删除当前 key，防止重复处理
iterator.remove();
}
}else{
System.out.println("等待....");
}
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}finally {
}
}
// 读取客户端消息
private void readData(SelectionKey key){
// 定义一个 SocketChannel
SocketChannel channel = null;
try {
// 获取到关联的 channel
channel = (SocketChannel)key.channel();
// 创建 buffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int count = channel.read(buffer);
// 根据 count 的值做处理
if(count > 0){
// 把缓冲区的数据转成字符串
String msg = new String(buffer.array());
// 输出该消息
System.out.println("from client：" + msg);
// 向其它的客户端转发消息（去掉自己），专门写一个方法来处理
sendInfoToOtherClients(msg,channel);
}
}catch (IOException e){
if(channel != null){
try {
System.out.println(channel.getRemoteAddress() + " 离线了");
// 取消注册
key.cancel();
// 关闭通道
channel.close();
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
// 转发消息给其它的客户端（通道）
private void sendInfoToOtherClients(String msg,SocketChannel self) throws IOException {
System.out.println("服务器转发消息中...");
// 遍历所有注册到 selector 上的 socketChannel，并排除 self
for(SelectionKey key:selector.keys()){
// 通过 key 取出对应的 SocketChannel
Channel targetChannel = key.channel();
// 排除自己，TODO
if(targetChannel instanceof SocketChannel && targetChannel != self){
// 转型
SocketChannel dest = (SocketChannel) targetChannel;
// 将 msg 存储到 buffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
// 将 buffer 的数据写入通道
dest.write(buffer);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 创建服务器对象
GroupChatServer chatServer = new GroupChatServer();
chatServer.listen();
}
}
2.2 客户端
public class GroupChatClient {
// 定义相关的属性
private final String HOST = "127.0.0.1";
private final int PORT = 6667;
private Selector selector;
private SocketChannel socketChannel;
private String username;
// 构造器，完成初始化操作
public GroupChatClient() throws IOException {
selector = Selector.open();
// 连接服务器
socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress(HOST,PORT));
// 设置非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false);
// 将 channel 注册到 selector
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
// 得到 username
username = socketChannel.getLocalAddress().toString().substring(1);
System.out.println(username + " is ok...");
}
// 向服务器发送消息
public void sendInfo(String info){
info = username + " 说：" + info;
try {
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(info.getBytes()));
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
// 读取从服务器端回复的消息
public void readInfo(){
try {
int readChannels = selector.select();
if(readChannels > 0){ // 有可以用的通道
Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
while (iterator.hasNext()){
SelectionKey key = iterator.next();
if(key.isReadable()){
// 得到相关的通道
SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();
// 得到一个buffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
// 读取
sc.read(buffer);
// 把读到的缓冲区的数据转成字符串
String msg = new String(buffer.array());
System.out.println(msg.trim());
}
iterator.remove(); // 删除当前的 selectionKey，防止重复操作
}
}else{
//System.out.println("没有可以用的通道...");
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 启动客户端
GroupChatClient chatClient = new GroupChatClient();
// 启动一个线程，每隔3秒，读取从服务器端发送的数据
new Thread(){
public void run(){
while (true){
chatClient.readInfo();
try {
Thread.currentThread().sleep(3000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}.start();
// 客户端发送数据给服务器端
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (scanner.hasNextLine()){
String s = scanner.next();
chatClient.sendInfo(s);
}
}
}
三、效果展示
