目录
ManageClientConnectServerThread
多用户即时通信系统
项目介绍
项目演示
项目结构
涉及到Java的技术
- 项目框架设计
- Java面向对象编程
- 网络编程
- 多线程
- IO流
- MySQL/使用集合充当内存数据库
项目开发流程
- 需求分析
- 需求分析师：懂技术+行业
- 出一个需求分析报告(白皮书)，该项目功能。客户具体要求
- 设计阶段
- 架构师/项目经理
- 设计工作(UML类图，流程图，模块设计，数据库，架构)
- 原型开发
- 编码实现
- 程序员/码农
- 完成架构师的功能模块
- 测试自己的模块
- 测试阶段
- 测试工程师
- 单元测试，测试用例，白盒测试，黑盒测试，集成测试
- 实施阶段
- 实施工程师(开发能力/环境配置部署能力)
- 项目正确的部署到客户的平台，并保证运行正常
- 维护阶段
- 发现bug解决
- 项目升级
需求分析
- 用户登录
- 拉取在线用户列表
- 无异常退出(客户端、服务端)
- 私聊
- 群聊
- 发文件
- 服务器推送消息
界面设计
1、用户登录
2、 拉去在线用户列表
3、 私聊
4、群聊
5、发文件
6、服务器推送消息
功能实现-用户登录
1、功能说明
暂时不用数据库，人为规定用户名/id = 100，密码123456就可以登录，1其他用户不能登录
后面使用HashMap模拟数据库，可以登录多个用户
2、思路分析+程序框架图
服务端
- 当有客户端连接到服务器后，会得到一个socket
- 启动一个线程，该线程持有该socket对象，也就是说socket是该线程属性
- 为了更好的管理线程，需要使用集合hashmap来管理
客户端
- 和服务端通信时，使用对象方式，可以使用对象流来读写
- 当客户端连接到服务端后，也会得到socket
- 启动一个线程，该线程持有socket
- 为了更好的管理线程，也将该线程放入到集合
3、代码实现
功能实现-拉去在线用户列表
1、功能说明
2、思路分析+程序框架图
3、代码实现
功能实现-无异常退出
1、功能说明
2、思路分析+程序框架图
客户端解决办法
- 在main线程调用方法，给服务器端发送一个退出系统的message对象
- 调用System.exit(0)//正常退出
服务器端
- 服务器端和某个客户端通信的线程如果接收到了一个退出系统的message后
- 把这个线程持有的socket关闭
- 退出线程
3、代码实现
功能实现-私聊
1、功能说明
2、思路分析+程序框架图
客户端
- 接收用户希望给某个其他在线用户聊天的内容
- 将消息构成Message对象，通过对应的socket发送给服务器
- 在它的线程(通信线程中)，读取到发送的message消息，并显示即可
服务端
- 可以读取到客户端发送给某个客户的消息
- 从管理线程的集合中，根据Message对象的getterid获取到对应线程的socket
- 然后将message对象转发给指定客户
3、代码实现
功能说明-发送文件
1、功能说明
2、思路分析+程序框架图
客户端
- 先把文件a.jpg读取到客户端，字节数组
- 把文件对应的字节数组封装到message对象[包含文件内容，sender，getter]
- 将message对象发送给服务端
- 在接收到包含有文件的消息后，将改文件保存到磁盘
服务端
- 接收到message对象
- 拆解message对象的getterid，获取该用户的通信线程
- 把message对象转发给指定用户
3、代码实现
功能实现-服务器推送新闻
1、功能实现
2、思路分析+程序框架图
服务端
- 推送消息/新闻，本质上就是群发消息
- 在服务器启动一条独立线程，专门负责发送推送新闻
客户端
3、代码实现
功能实现-离线发送消息和文件
1、功能实现
- 实现离线留言，如果是某个用户没有在线，当登录后，可以接收离线消息
- 实现离线发文件，如果某个用户没有在线，当登录后，可以接收离线文件
2、思路分析+程序框架图
服务端
- 当有客户发送消息/文件，如果用户不在线
- 把message存放到服务的db[CHM]
- key -> getterid value -> ArrayList，ArrayList存放message
- 当用户登录后，到服务端db去查找，如果有getter=userid，就取出ArrayList的Message对象，发送给对应客户端即可
3、代码实现
项目代码
QQClient
-
ClientConnectServerThread
package com.qqclient.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.net.Socket;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title ClientConnectServerThread
* @package com.qqclient.service
* @time 2023/4/30 10:06
*/
public class ClientConnectServerThread extends Thread {
//该线程需要持有Socket
private Socket socket;
//构造器可以接受一个Socket 对象
public ClientConnectServerThread(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
public Socket getSocket() {
return socket;
}
public void setSocket(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
//因为thread需要在后台和服务器通信，因此需要while 循环
while (true) {
try {
System.out.println("客户端线程，等待读取从服务器端发送的消息");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
//如果服务器没有发送Message对象，线程会阻塞在这里
Message message = (Message) ois.readObject();
//后面需要去使用message
//判断这个message类型，然后做相应的业务处理
//如果是读取到的是 服务端返回的在线用户列表
if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND)) {
//取出在线列表信息，并显示
//规定
String[] split = message.getContent().split(" ");
System.out.println("\n===============当前在线用户列表================");
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
System.out.println("用户：" + split[i]);
}
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_COMM_MES)) {
//普通地聊天消息
//把从服务器转发的消息，显示到控制台
System.out.println("\n" + message.getSender() + " 对 " + message.getGetter() + " 说：" + message.getContent());
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES)) {
//显示在客户端的控制台即可
System.out.println("\n" + message.getSender() + "对大家说：" + message.getContent());
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_FILE_MES)) {//如果是文件消息
System.out.println("\n" + message.getSender() + " 给 " + message.getGetter() + " 发送文件：" + message.getSrc() + " 我的电脑的目录 " + message.getDest());
//取出message的文件字节数组，通过文件输出流写出到磁盘
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(message.getDest());
fileOutputStream.write(message.getFileBytes());
fileOutputStream.close();
System.out.println("\n 保存文件成功~~~");
} else {
System.out.println("是其他类型的message，暂时不处理...");
}
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
-
FileClientService
package com.qqclient.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title FileClientService 该类/对象完成 文件传输服务
* @package com.qqclient.service
* @time 2023/5/8 23:15
*/
public class FileClientService {
/**
* @param src 源文件
* @param dest 目标文件(把文件传输到对方的哪个目录)
* @param senderId 发送者id
* @param getterId 接收者id
*/
public void sendFileToOne(String src, String dest, String senderId, String getterId) {
//读取src文件 ---> message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_FILE_MES);
message.setSender(senderId);
message.setGetter(getterId);
message.setSrc(src);
message.setDest(dest);
//需求将文件读取
FileInputStream fileInputStream = null;
byte[] fileBytes = new byte[(int) new File(src).length()];
try {
fileInputStream = new FileInputStream(src);
fileInputStream.read(fileBytes);//将src文件读入到程序的字节数组
//将文件对应的字节数组设置message
message.setFileBytes(fileBytes);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//关闭
if (fileInputStream != null) {
try {
fileInputStream.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
//提示信息
System.out.println("\n" + senderId + " 给 " + getterId + " 发送文件：" + src + " 到对方的电脑目录" + dest);
//发送
try {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
-
ManageClientConnectServerThread
package com.qqclient.service;
import java.util.HashMap;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title ManageClientConnectServerThread 该类管理客户端连接到服务器端的线程的类
* @package com.qqclient.service
* @time 2023/4/30 10:28
*/
public class ManageClientConnectServerThread {
//把多个线程放入一个HashMap集合，key就是用户id，value就是线程
private static HashMap<String, ClientConnectServerThread> hashMap = new HashMap<>();
//将某个线程加入到集合
public static void addClientConnectServerThread(String userId, ClientConnectServerThread clientConnectServerThread) {
hashMap.put(userId, clientConnectServerThread);
}
//通过userId可以得到对应线程
public static ClientConnectServerThread getClientConnectServerThread(String userId) {
return hashMap.get(userId);
}
}
-
MessageClientService
package com.qqclient.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Date;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title MessageClientService 该类/对象，提供和消息相关的服务方法
* @package com.qqclient.service
* @time 2023/5/5 22:34
*/
public class MessageClientService {
/**
* @param content 内容
* @param senderId 发送者
*/
public void sendMessageToAll(String content, String senderId) {
//构建message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES);//群发消息类型
message.setSender(senderId);
message.setContent(content);
message.setSendTime(new Date().toString());//发送时间设置到message对象
System.out.println(senderId + " 对 大家 说 " + content);
//发送给服务端
try {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* @param content 内容
* @param senderId 发送用户id
* @param getterId 接收用户id
*/
public void sendMessageToOne(String content, String senderId, String getterId) {
//构建message
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_COMM_MES);//普通地聊天消息
message.setSender(senderId);
message.setGetter(getterId);
message.setContent(content);
message.setSendTime(new Date().toString());//发送时间设置到message对象
System.out.println(senderId + " 对 " + getterId + " 说 " + content);
//发送给服务端
try {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(senderId).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
-
UserClientService
package com.qqclient.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.qqcommon.User;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title UserClientService 该类完成用户登录验证和用户注册等功能
* @package com.qqclient.service
* @time 2023/4/30 9:49
*/
public class UserClientService {
//因为可能在其他地方使用user信息，因此做成成员属性
private User user = new User();
//因为Socket在其他地方也可能使用，因此做出属性
private Socket socket;
//根据userId和pwd到服务器验证该用户是否合法
public boolean checkUser(String userId, String pwd) {
boolean b = false;
//创建User对象
user.setUserId(userId);
user.setPasswd(pwd);
try {
//连接到服务器，发送user对象
socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9999);
//得到ObjectOutputStream对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
oos.writeObject(user);
//读取从服务器回复的Message对象
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
Message ms = (Message) ois.readObject();
if (ms.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_LOGIN_SUCCEED)) {//登录成功
//创建一个和服务器端保持通信的线程-> 创建一个类 ClientConnectServerThread
ClientConnectServerThread clientConnectServerThread = new ClientConnectServerThread(socket);
//启动客户端线程
clientConnectServerThread.start();
//这里为了后面客户端的拓展，将线程放入到集合管理
ManageClientConnectServerThread.addClientConnectServerThread(userId, clientConnectServerThread);
b = true;
} else {
//登陆失败，就不能启动和服务器通信的线程
socket.close();
}
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
return b;
}
//向服务器啊端请求在线用户列表
public void onlineFriendList() {
//发送一个Message，类型MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND);
message.setSender(user.getUserId());
//发送给服务器
try {
//从管理线程的集合中，通过userId，对应的线程对象
ClientConnectServerThread clientConnectServerThread = ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(user.getUserId());
//通过这个线程得到关联的socket
Socket socket1 = clientConnectServerThread.getSocket();
//应该得到当前线程的Socket 对应的 ObjectOutputStream对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket1.getOutputStream());
oos.writeObject(message);//发送一个Message对象，向服务端要求在线用户列表
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
//编写方法，退出客户端，并给服务器发送一个退出系统的message对象
public void logout() {
Message message = new Message();
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_CLIENT_EXIT);
message.setSender(user.getUserId());//一定要指定是哪个客户端id
//发送message
try {
// ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(ManageClientConnectServerThread.getClientConnectServerThread(user.getUserId()).getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
System.out.println(user.getUserId() + " 退出系统");
System.exit(0);//结束进程
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
-
Utility
package com.qqclient.utils;
/**
* 工具类的作用:
* 处理各种情况的用户输入，并且能够按照程序员的需求，得到用户的控制台输入。
*/
import java.util.Scanner;
/**
*/
public class Utility {
//静态属性。。。
private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/**
* 功能：读取键盘输入的一个菜单选项，值：1——5的范围
* @return 1——5
*/
public static char readMenuSelection() {
char c;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(1, false);//包含一个字符的字符串
c = str.charAt(0);//将字符串转换成字符char类型
if (c != '1' && c != '2' &&
c != '3' && c != '4' && c != '5') {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
} else break;
}
return c;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的一个字符
* @return 一个字符
*/
public static char readChar() {
String str = readKeyBoard(1, false);//就是一个字符
return str.charAt(0);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的一个字符，如果直接按回车，则返回指定的默认值；否则返回输入的那个字符
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 默认值或输入的字符
*/
public static char readChar(char defaultValue) {
String str = readKeyBoard(1, true);//要么是空字符串，要么是一个字符
return (str.length() == 0) ? defaultValue : str.charAt(0);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的整型，长度小于2位
* @return 整数
*/
public static int readInt() {
int n;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(10, false);//一个整数，长度<=10位
try {
n = Integer.parseInt(str);//将字符串转换成整数
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");
}
}
return n;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的 整数或默认值，如果直接回车，则返回默认值，否则返回输入的整数
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 整数或默认值
*/
public static int readInt(int defaultValue) {
int n;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(10, true);
if (str.equals("")) {
return defaultValue;
}
//异常处理...
try {
n = Integer.parseInt(str);
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");
}
}
return n;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串
* @param limit 限制的长度
* @return 指定长度的字符串
*/
public static String readString(int limit) {
return readKeyBoard(limit, false);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串或默认值，如果直接回车，返回默认值，否则返回字符串
* @param limit 限制的长度
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 指定长度的字符串
*/
public static String readString(int limit, String defaultValue) {
String str = readKeyBoard(limit, true);
return str.equals("") ? defaultValue : str;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的确认选项，Y或N
* 将小的功能，封装到一个方法中.
* @return Y或N
*/
public static char readConfirmSelection() {
System.out.println("请输入你的选择(Y/N): 请小心选择");
char c;
for (; ; ) {//无限循环
//在这里，将接受到字符，转成了大写字母
//y => Y n=>N
String str = readKeyBoard(1, false).toUpperCase();
c = str.charAt(0);
if (c == 'Y' || c == 'N') {
break;
} else {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
}
}
return c;
}
/**
* 功能： 读取一个字符串
* @param limit 读取的长度
* @param blankReturn 如果为true ,表示 可以读空字符串。
* 如果为false表示 不能读空字符串。
*
* 如果输入为空，或者输入大于limit的长度，就会提示重新输入。
* @return
*/
private static String readKeyBoard(int limit, boolean blankReturn) {
//定义了字符串
String line = "";
//scanner.hasNextLine() 判断有没有下一行
while (scanner.hasNextLine()) {
line = scanner.nextLine();//读取这一行
//如果line.length=0, 即用户没有输入任何内容，直接回车
if (line.length() == 0) {
if (blankReturn) return line;//如果blankReturn=true,可以返回空串
else continue; //如果blankReturn=false,不接受空串，必须输入内容
}
//如果用户输入的内容大于了 limit，就提示重写输入
//如果用户如的内容 >0 <= limit ,我就接受
if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {
System.out.print("输入长度（不能大于" + limit + "）错误，请重新输入：");
continue;
}
break;
}
return line;
}
}
-
QQView
package com.qqclient.view;
import com.qqclient.service.FileClientService;
import com.qqclient.service.MessageClientService;
import com.qqclient.service.UserClientService;
import com.qqclient.utils.Utility;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title QQView 客户端的菜单界面
* @package com.qqclient.view
* @time 2023/4/29 22:50
*/
public class QQView {
private boolean loop = true;//控制菜单是否显示
private String key = "";//接收用户的键盘输入
private UserClientService userClientService = new UserClientService();//对象是用于登录服务/注册用户
private MessageClientService messageClientService = new MessageClientService();//对象用户私聊/群聊
private FileClientService fileClientService = new FileClientService();//该对象用于传输文件
public static void main(String[] args) {
new QQView().mainMenu();
System.out.println("客户端退出系统....");
}
//显示主菜单
private void mainMenu() {
while (loop) {
System.out.println("====================欢迎登录网络通信系统==================");
System.out.println("\t\t 1 登录系统");
System.out.println("\t\t 9 退出系统");
System.out.print("请输入你的选择：");
key = Utility.readString(1);
//根据用户的输入，来处理不同的逻辑
switch (key) {
case "1":
System.out.println("登录系统");
System.out.print("请输入用户号：");
String userId = Utility.readString(50);
System.out.print("请输入密码：");
String pwd = Utility.readString(50);
//需要到服务端去验证该用户是否合法
//这里编写一个类UserClientService[用户登录/注册]
if (userClientService.checkUser(userId, pwd)) {//先理清逻辑
System.out.println("====================欢迎 (用户 " + userId + " 登陆成功)==================");
//进入到二级菜单
while (loop) {
System.out.println("====================网络通信系统二级菜单 (用户 " + userId + ")==================");
System.out.println("\t\t 1 显示在线用户列表");
System.out.println("\t\t 2 群发消息");
System.out.println("\t\t 3 私聊消息");
System.out.println("\t\t 4 发送文件");
System.out.println("\t\t 9 退出系统");
System.out.print("请输入你的选择：");
key = Utility.readString(1);
switch (key) {
case "1":
System.out.println("显示在线用户列表");
//调用 获取在线用户列表 的方法
userClientService.onlineFriendList();
break;
case "2":
System.out.println("群发消息");
System.out.println("请输入想对大家说的话");
String s = Utility.readString(100);
//调用一个方法，将消息封装成message对象，发送给服务端
messageClientService.sendMessageToAll(s, userId);
break;
case "3":
System.out.println("私聊消息");
System.out.print("请输入想聊天的用户号(在线)：");
String getterId = Utility.readString(50);
System.out.println("请输入想说的话：");
String content = Utility.readString(100);
//编写一个方法，将消息发送给服务端
messageClientService.sendMessageToOne(content, userId, getterId);
break;
case "4":
System.out.println("发送文件");
System.out.print("请输入你想把文件发送给的用户(在线的)：");
getterId = Utility.readString(50);
System.out.print("请输入发送文件的路径(形式 d:\\xx.jpg)：");
String src = Utility.readString(100);
System.out.print("请输入把文件发送到对应的路径(形式 d:\\yy.jpg)：");
String dest = Utility.readString(100);
fileClientService.sendFileToOne(src, dest, userId, getterId);
break;
case "9":
//调用方法，给服务器发送一个退出系统的message
userClientService.logout();
loop = false;
break;
}
}
} else {//登录服务器失败
System.out.println("登录失败！！！");
}
break;
case "9":
loop = false;
break;
}
}
}
}
-
Message
package com.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title Message 表示客户端和服务端通信时的消息对象
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 16:09
*/
public class Message implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String sender;//发送者
private String getter;//接收者
private String content;//消息内容
private String sendTime;//发送时间
private String mesType;//消息类型[可以在接口定义消息类型]
//进行扩展 和文件相关的成员
private byte[] fileBytes;
private int fileLen = 0;
private String dest;//将文件传输到哪里
private String src;//源文件路径
public byte[] getFileBytes() {
return fileBytes;
}
public void setFileBytes(byte[] fileBytes) {
this.fileBytes = fileBytes;
}
public int getFileLen() {
return fileLen;
}
public void setFileLen(int fileLen) {
this.fileLen = fileLen;
}
public String getDest() {
return dest;
}
public void setDest(String dest) {
this.dest = dest;
}
public String getSrc() {
return src;
}
public void setSrc(String src) {
this.src = src;
}
public String getMesType() {
return mesType;
}
public void setMesType(String mesType) {
this.mesType = mesType;
}
public String getSender() {
return sender;
}
public void setSender(String sender) {
this.sender = sender;
}
public String getGetter() {
return getter;
}
public void setGetter(String getter) {
this.getter = getter;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getSendTime() {
return sendTime;
}
public void setSendTime(String sendTime) {
this.sendTime = sendTime;
}
}
-
MessageType
package com.qqcommon;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title MessageType 表示消息类型
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 22:45
*/
public interface MessageType {
String MESSAGE_LOGIN_SUCCEED = "1";//表示登录成功
String MESSAGE_LOGIN_FAIL = "2";//表示登录失败
String MESSAGE_COMM_MES = "3";//普通信息包
String MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND = "4";//要求返回在线用户列表
String MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND = "5";//返回在线用户列表
String MESSAGE_CLIENT_EXIT = "6";//客户端请求退出
String MESSAGE_TO_ALL_MES = "7";//群发消息
String MESSAGE_FILE_MES = "8";//文件消息(发送文件)
}
-
User
package com.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title User 表示一个用户/客户信息
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 16:09
*/
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String userId;//用户Id/用户名
private String passwd;//用户密码
public User() {
}
public User(String userId, String passwd) {
this.userId = userId;
this.passwd = passwd;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getPasswd() {
return passwd;
}
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
}
QQServer
-
Message
package com.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title Message 表示客户端和服务端通信时的消息对象
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 16:09
*/
public class Message implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String sender;//发送者
private String getter;//接收者
private String content;//消息内容
private String sendTime;//发送时间
private String mesType;//消息类型[可以在接口定义消息类型]
//进行扩展 和文件相关的成员
private byte[] fileBytes;
private int fileLen = 0;
private String dest;//将文件传输到哪里
private String src;//源文件路径
public byte[] getFileBytes() {
return fileBytes;
}
public void setFileBytes(byte[] fileBytes) {
this.fileBytes = fileBytes;
}
public int getFileLen() {
return fileLen;
}
public void setFileLen(int fileLen) {
this.fileLen = fileLen;
}
public String getDest() {
return dest;
}
public void setDest(String dest) {
this.dest = dest;
}
public String getSrc() {
return src;
}
public void setSrc(String src) {
this.src = src;
}
public String getMesType() {
return mesType;
}
public void setMesType(String mesType) {
this.mesType = mesType;
}
public String getSender() {
return sender;
}
public void setSender(String sender) {
this.sender = sender;
}
public String getGetter() {
return getter;
}
public void setGetter(String getter) {
this.getter = getter;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
public String getSendTime() {
return sendTime;
}
public void setSendTime(String sendTime) {
this.sendTime = sendTime;
}
}
-
MessageType
package com.qqcommon;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title MessageType 表示消息类型
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 22:45
*/
public interface MessageType {
String MESSAGE_LOGIN_SUCCEED = "1";//表示登录成功
String MESSAGE_LOGIN_FAIL = "2";//表示登录成功
String MESSAGE_COMM_MES = "3";//普通信息包
String MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND = "4";//要求返回在线用户列表
String MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND = "5";//返回在线用户列表
String MESSAGE_CLIENT_EXIT = "6";//客户端请求退出
String MESSAGE_TO_ALL_MES = "7";//群发消息
String MESSAGE_FILE_MES = "8";//文件消息(发送文件)
}
-
User
package com.qqcommon;
import java.io.Serializable;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title User 表示一个用户/客户信息
* @package com.qqcommon
* @time 2023/4/29 16:09
*/
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String userId;//用户Id/用户名
private String passwd;//用户密码
public User(String userId, String passwd) {
this.userId = userId;
this.passwd = passwd;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getPasswd() {
return passwd;
}
public void setPasswd(String passwd) {
this.passwd = passwd;
}
}
-
QQFrame
package com.qqframe;
import com.qqserver.service.QQServer;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title QQFrame
* @package com.qqframe
* @time 2023/4/30 14:27
*/
public class QQFrame {
public static void main(String[] args) {
new QQServer();
}
}
-
ManageClientThreads
package com.qqserver.service;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title ManageClientThreads 该类用于管理和客户端通信的线程
* @package com.qqserver.service
* @time 2023/4/30 11:35
*/
public class ManageClientThreads {
private static HashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = new HashMap<>();
//根据userId返回ServerConnectClientThread线程
public static ServerConnectClientThread getServerConnectClientThread(String userId) {
return hashMap.get(userId);
}
//返回hashMap
public static HashMap<String, ServerConnectClientThread> getHashMap() {
return hashMap;
}
//添加线程对象到hashMap集合
public static void addClientThread(String userId, ServerConnectClientThread serverConnectClientThread) {
hashMap.put(userId, serverConnectClientThread);
}
//增加一个方法，从集合中，移除某个线程对象
public static void removeServerConnectClientThread(String userId) {
hashMap.remove(userId);
}
//编写一个方法，可以返回在线用户列表
public static String getOnlineUser() {
//集合的遍历，遍历hashmap的key
Iterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();
String onlineUserList = "";
while (iterator.hasNext()) {
onlineUserList += iterator.next().toString() + " ";
}
return onlineUserList;
}
}
-
QQServer
package com.qqserver.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.qqcommon.User;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title QQServer 这是服务器，监听9999，等待客户端的连接，并保持通信
* @package com.qqserver.service
* @time 2023/4/30 11:03
*/
public class QQServer {
//创建一个集合，存放多个用户，如果是这些用户，就认为是合法的
//这里也可以使用ConcurrentHashMap，可以处理并发的集合，没有线程安全问题
//HashMap是没有处理线程安全，因此在多线程情况下是不安全的
//ConcurrentHashMap处理的线程安全，即线程同步处理，在多线程情况下是安全的
private static ConcurrentHashMap<String, User> validUsers = new ConcurrentHashMap<>();
private static ConcurrentHashMap<String, ArrayList<Message>> offLineDb = new ConcurrentHashMap<>();
static {//在静态代码块，初始化 validUsers
validUsers.put("100", new User("100", "123456"));
validUsers.put("200", new User("200", "123456"));
validUsers.put("300", new User("300", "123456"));
validUsers.put("大圣", new User("大圣", "123456"));
validUsers.put("天蓬元帅", new User("天蓬元帅", "123456"));
validUsers.put("白龙马", new User("白龙马", "123456"));
}
private ServerSocket serverSocket = null;
public QQServer() {
//注意：端口可以写在配置文件
try {
System.out.println("服务端在9999端口监听...");
//启动推送新闻的线程
new Thread(new SendNewsToAllService()).start();
serverSocket = new ServerSocket(9999);
while (true) {//当和某个客户端连接后，会继续监听，因此while
Socket accept = serverSocket.accept();//如果没有客户端连接，就会阻塞在这里
//得到socket关联的对象输入流
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(accept.getInputStream());
//得到socket关联的对象输出流
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(accept.getOutputStream());
User user = (User) ois.readObject();//读取客户端发送的User对象
//创建一个Message对象，准备回复客户端
Message message = new Message();
//验证
if (checkUser(user.getUserId(), user.getPasswd())) {//合法
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_LOGIN_SUCCEED);
//将message对象回复给客户端
oos.writeObject(message);
//创建一个线程，和客户端保持通信，该线程需要持有socket对象
ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = new ServerConnectClientThread(accept, user.getUserId());
//启动该线程
serverConnectClientThread.start();
//把该线程对象，放入到一个集合中，进行管理
ManageClientThreads.addClientThread(user.getUserId(), serverConnectClientThread);
} else {//登陆失败
System.out.println("用户 id=" + user.getUserId() + " pwd=" + user.getPasswd() + " 验证失败");
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_LOGIN_FAIL);
oos.writeObject(message);
//关闭socket
accept.close();
}
}
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
//如果服务器退出了while，说明服务器端不在监听，因此关闭ServerSocket
try {
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
//验证用户是否有效的方法
private boolean checkUser(String userId, String passwd) {
User user = validUsers.get(userId);
//验证方式
if (userId == null) {//说明userId没有存在validUsers 的key中
return false;
}
if (!user.getPasswd().equals(passwd)) {//userId正确，但是密码错误
return false;
}
return true;
}
}
-
SendNewsToAllService
package com.qqserver.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import com.utils.Utility;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title SendNewsToAllService
* @package com.qqserver.service
* @time 2023/5/12 11:23
*/
public class SendNewsToAllService implements Runnable {
private Scanner scanner = new Scanner(System.in);
@Override
public void run() {
//为了可以推送多次新闻，使用while
while (true) {
System.out.println("请输入服务器要推送的新闻/消息[输入exit表示退出推送服务]");
String news = Utility.readString(100);
if ("exit".equals(news)) {
break;
}
//构建一个消息，群发消息
Message message = new Message();
message.setSender("服务器");
message.setMesType(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES);
message.setContent(news);
message.setSendTime(new Date().toString());
System.out.println("服务器推送消息给所有人 说：" + news);
//遍历当前所有的通信线程，得到socket，并发送message
HashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = ManageClientThreads.getHashMap();
Iterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String onLineUserId = iterator.next().toString();
ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = hashMap.get(onLineUserId);
try {
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}
-
ServerConnectClientThread
package com.qqserver.service;
import com.qqcommon.Message;
import com.qqcommon.MessageType;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
/**
* @author 甲柒
* @version 1.0
* @title ServerConnectClientThread 该类的一个对象和某个客户端保持通信
* @package com.qqserver.service
* @time 2023/4/30 11:25
*/
public class ServerConnectClientThread extends Thread {
private Socket socket;
private String userId;//连接到服务端的用户id
public ServerConnectClientThread(Socket socket, String userId) {
this.socket = socket;
this.userId = userId;
}
public Socket getSocket() {
return socket;
}
@Override
public void run() {//这里线程处于run的状态，可以发送/接收消息
while (true) {
try {
System.out.println("服务器端和客户端" + userId + "保持通信，读取数据...");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
Message message = (Message) ois.readObject();
//使用message，根据message的类型，做相应的业务处理
if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_GET_ONLINE_FRIEND)) {
//客户端要在线用户列表
/*
* 在线用户列表形式 100 200 紫霞仙子
* */
System.out.println(message.getSender() + " 要在线用户列表");
String onlineUser = ManageClientThreads.getOnlineUser();
//返回message
//构建一个message对象，返回给客户端
Message message2 = new Message();
message2.setMesType(MessageType.MESSAGE_RET_ONLINE_FRIEND);
message2.setContent(onlineUser);
message2.setGetter(message.getSender());
//返回给客户端
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
oos.writeObject(message2);
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_COMM_MES)) {
//根据message获取getter id，然后在得到对应线程
ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = ManageClientThreads.getServerConnectClientThread(message.getGetter());
//得到socket的对象输出流，将message对象转发给指定的客户端
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());
oos.writeObject(message);//转发，提示 如果客户不在线，可以保存到数据库，这样就可以实现离线留言
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_TO_ALL_MES)) {
//需要遍历管理线程的集合，把所有的线程的socket得到，然后进行转发
HashMap<String, ServerConnectClientThread> hashMap = ManageClientThreads.getHashMap();
Iterator<String> iterator = hashMap.keySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
//取出在线用户的id
String onLineUserId = iterator.next().toString();
if (!onLineUserId.equals(message.getSender())) {//排除群发消息的用户
//进行转发message
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(hashMap.get(onLineUserId).getSocket().getOutputStream());
//转发消息
oos.writeObject(message);
}
}
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_CLIENT_EXIT)) {//客户端退出
System.out.println(message.getSender() + " 退出");
//将这个客户端对应线程，从集合删除，
ManageClientThreads.removeServerConnectClientThread(message.getSender());
socket.close();//关闭连接
//退出线程
break;
} else if (message.getMesType().equals(MessageType.MESSAGE_FILE_MES)) {
//根据getter id 获取到对应的线程，将message对象转发
ServerConnectClientThread serverConnectClientThread = ManageClientThreads.getServerConnectClientThread(message.getGetter());
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(serverConnectClientThread.getSocket().getOutputStream());
//转发
oos.writeObject(message);
} else {
System.out.println("其他类型的message，暂时不处理");
}
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
-
Utility
package com.utils;
/**
* 工具类的作用:
* 处理各种情况的用户输入，并且能够按照程序员的需求，得到用户的控制台输入。
*/
import java.util.Scanner;
/**
*/
public class Utility {
//静态属性。。。
private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/**
* 功能：读取键盘输入的一个菜单选项，值：1——5的范围
* @return 1——5
*/
public static char readMenuSelection() {
char c;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(1, false);//包含一个字符的字符串
c = str.charAt(0);//将字符串转换成字符char类型
if (c != '1' && c != '2' &&
c != '3' && c != '4' && c != '5') {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
} else break;
}
return c;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的一个字符
* @return 一个字符
*/
public static char readChar() {
String str = readKeyBoard(1, false);//就是一个字符
return str.charAt(0);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的一个字符，如果直接按回车，则返回指定的默认值；否则返回输入的那个字符
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 默认值或输入的字符
*/
public static char readChar(char defaultValue) {
String str = readKeyBoard(1, true);//要么是空字符串，要么是一个字符
return (str.length() == 0) ? defaultValue : str.charAt(0);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的整型，长度小于2位
* @return 整数
*/
public static int readInt() {
int n;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(10, false);//一个整数，长度<=10位
try {
n = Integer.parseInt(str);//将字符串转换成整数
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");
}
}
return n;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的 整数或默认值，如果直接回车，则返回默认值，否则返回输入的整数
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 整数或默认值
*/
public static int readInt(int defaultValue) {
int n;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(10, true);
if (str.equals("")) {
return defaultValue;
}
//异常处理...
try {
n = Integer.parseInt(str);
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");
}
}
return n;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串
* @param limit 限制的长度
* @return 指定长度的字符串
*/
public static String readString(int limit) {
return readKeyBoard(limit, false);
}
/**
* 功能：读取键盘输入的指定长度的字符串或默认值，如果直接回车，返回默认值，否则返回字符串
* @param limit 限制的长度
* @param defaultValue 指定的默认值
* @return 指定长度的字符串
*/
public static String readString(int limit, String defaultValue) {
String str = readKeyBoard(limit, true);
return str.equals("") ? defaultValue : str;
}
/**
* 功能：读取键盘输入的确认选项，Y或N
* 将小的功能，封装到一个方法中.
* @return Y或N
*/
public static char readConfirmSelection() {
System.out.println("请输入你的选择(Y/N): 请小心选择");
char c;
for (; ; ) {//无限循环
//在这里，将接受到字符，转成了大写字母
//y => Y n=>N
String str = readKeyBoard(1, false).toUpperCase();
c = str.charAt(0);
if (c == 'Y' || c == 'N') {
break;
} else {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
}
}
return c;
}
/**
* 功能： 读取一个字符串
* @param limit 读取的长度
* @param blankReturn 如果为true ,表示 可以读空字符串。
* 如果为false表示 不能读空字符串。
*
* 如果输入为空，或者输入大于limit的长度，就会提示重新输入。
* @return
*/
private static String readKeyBoard(int limit, boolean blankReturn) {
//定义了字符串
String line = "";
//scanner.hasNextLine() 判断有没有下一行
while (scanner.hasNextLine()) {
line = scanner.nextLine();//读取这一行
//如果line.length=0, 即用户没有输入任何内容，直接回车
if (line.length() == 0) {
if (blankReturn) return line;//如果blankReturn=true,可以返回空串
else continue; //如果blankReturn=false,不接受空串，必须输入内容
}
//如果用户输入的内容大于了 limit，就提示重写输入
//如果用户如的内容 >0 <= limit ,我就接受
if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {
System.out.print("输入长度（不能大于" + limit + "）错误，请重新输入：");
continue;
}
break;
}
return line;
}
}