netty实现群聊功能

【概述】

实现一个网络群聊工具。参与聊天的客户端消息是通过服务端进行广播的。

主要由两块组成：聊天服务器端（ChatServer）和聊天客户端（ChatClient）。

聊天服务器（ChatServer）功能概述：

1.监听所有客户端的接入、断线

2.有客户端A接入聊天室时，将接入消息发给除了客户端A的其他客户端

3.当客户端A退出聊天室时，将退出消息发给除了客户端A的其他客户端

4.当客户端A发送消息到聊天室时，将消息转发给除了客户端A的其他客户端

聊天客户端（ChatClient）功能概述：

1.发送消息至聊天服务器

2.接收聊天服务器发送过来的所有消息

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【pom依赖】

        <!--netty-->
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>4.1.36.Final</version>
        </dependency>
        <!--lombok依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.6</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

【服务端启动器 ChatServer 】

package com.test.server;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.LineBasedFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

/**
 * 群聊服务端
 *
 */
public class ChatServer {
    private final int port;

    public ChatServer(int port) {
        this.port = port;
    }

    public void start() throws InterruptedException {
        EventLoopGroup parentGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup childGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.group(parentGroup, childGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                protected void initChannel(SocketChannel sc) throws Exception {
                    ChannelPipeline pipeline = sc.pipeline();
                    //添加一个基于行的解码器
                    pipeline.addLast(new LineBasedFrameDecoder(2048));
                    pipeline.addLast(new StringDecoder());
                    pipeline.addLast(new StringEncoder());
                    pipeline.addLast(new ChatServerHandler());
                }

            }).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128).option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
            ChannelFuture future = serverBootstrap.bind(port).sync();
            System.out.println("服务器已启动");
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            parentGroup.shutdownGracefully();
            childGroup.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new ChatServer(8888).start();
    }
}

【ChatServerHandler】

package com.test.server;

import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.group.ChannelGroup;
import io.netty.channel.group.DefaultChannelGroup;
import io.netty.util.concurrent.GlobalEventExecutor;

/**
 * 处理聊天服务器的各种情况
 *
 */
public class ChatServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    // 创建一个ChannelGroup，其是一个线程安全的集合，其中存放着与当前服务器相连接的所有Active状态的Channel
    // GlobalEventExecutor是一个单例、单线程的EventExecutor，是为了保证对当前group中的所有Channel的处理
    // 线程是同一个线程
    private static ChannelGroup group = new DefaultChannelGroup(GlobalEventExecutor.INSTANCE);

    // 只要有客户端Channel给当前的服务端发送了消息，那么就会触发该方法的执行
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // 获取到向服务器发送消息的channel
        Channel channel = ctx.channel();
        // 这里要实现将消息广播给所有group中的客户端Channel
        // 发送给自己的消息与发送给大家的消息是不一样的
        group.forEach(ch -> {
            if (ch != channel) {
                ch.writeAndFlush(channel.remoteAddress() + "：" + msg + "\n");
            } else {
                channel.writeAndFlush("me：" + msg + "\n");
            }
        });
    }

    // 只要有客户端Channel与服务端连接成功就会执行这个方法
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 获取到当前与服务器连接成功的channel
        Channel channel = ctx.channel();
        System.out.println(channel.remoteAddress() + "---上线");
        group.writeAndFlush(channel.remoteAddress() + "---上线\n");
        // 将当前channel添加到group中
        group.add(channel);
    }

    // 只要有客户端Channel断开与服务端的连接就会执行这个方法
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        // 获取到当前要断开连接的Channel
        Channel channel = ctx.channel();
        System.out.println(channel.remoteAddress() + "------下线");
        group.writeAndFlush(channel.remoteAddress() + "下线，当前在线人数：" + group.size() + "\n");

        // group中存放的都是Active状态的Channel，一旦某Channel的状态不再是Active，
        // group会自动将其从集合中踢出，所以，下面的语句不用写
        // remove()方法的应用场景是，将一个Active状态的channel移出group时使用
        // group.remove(channel);
    }

    /**
     * 当Channel中的数据在处理过程中出现异常时会触发该方法的执行
     *
     * @param ctx   上下文
     * @param cause 发生的异常对象
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        cause.printStackTrace();
        ctx.close();
    }

}

【客户端启动类ChatClient】

package com.test.client;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.LineBasedFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * 群聊客户端
 *
 */
public class ChatClient {
    private final String host;

    private final int port;

    public ChatClient(String host, int port) {
        this.host = host;
        this.port = port;
    }

    public void start() {
        NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        try {
            bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                @Override
                protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                    ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                    pipeline.addLast(new LineBasedFrameDecoder(2048));
                    pipeline.addLast(new StringDecoder());
                    pipeline.addLast(new StringEncoder());
                    pipeline.addLast(new ChatClientHandler());
                }
            });
            ChannelFuture future = bootstrap.connect(host, port).sync();
            // 获取键盘输入
            InputStreamReader is = new InputStreamReader(System.in, "UTF-8");
            BufferedReader br = new BufferedReader(is);
            // 将输入的内容写入到Channel
            while (true) {
                //br.readLine()中执行fill()方法获取输入数据，获取不到时会发生阻塞，直到获取到数据为止
                future.channel().writeAndFlush(br.readLine() + "\r\n");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ChatClient("127.0.0.1", 8888).start();
    }
}

【ChatClientHandler】

package com.test.client;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;

/**
 * 客户端处理
 *
 */
public class ChatClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext channelHandlerContext, String s) throws Exception {
        System.out.println(s);
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
        ctx.close();
    }
}

【运行结果】

[1.启动群聊服务端]

[2.启动群聊客户端01]

[2.启动群聊客户端02]

[3.发送消息测试]

[4.下线测试]

netty实现群聊功能

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