怎么使用Java編寫網絡聊天程序

本篇內容介紹了“怎么使用Java編寫網絡聊天程序”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

實驗目的：

使用客戶機/服務器模式、基于TCP協議編寫一對多“群聊”程序。其中客戶機端單擊“連接服務器”或“斷開連接”按鈕，均能即時更新服務器和所有客戶機的在線人數和客戶名。

實驗要求：

設計一對多的網絡聊天程序，要求：

1、基于TCP/IP設計聊天程序
2、采用圖形界面設計
3、能夠進行一對多聊天

項目截圖

服務器端代碼：

import javax.swing.*;
import javax.swing.border.TitledBorder;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Vector;
 
 
public class Server extends JFrame {
    // TODO 該圖形界面擁有三塊區域，分別位于上、中、下 （up、middle、down）。
    private JPanel panUp = new JPanel();
    private JPanel panMid = new JPanel();
    private JPanel panDown = new JPanel();
 
    // panUp 區域的子節點定義，標簽、輸入框、按鈕
    private JLabel lblLocalPort = new JLabel("本機服務器監聽端口:");
    protected JButton butStart = new JButton("啟動服務器");
    protected JTextField tfLocalPort = new JTextField(25);
 
    // panMid 區域的子節點定義，顯示框 以及 滾動條
    protected JTextArea taMsg = new JTextArea(25, 25);
    JScrollPane scroll = new JScrollPane(taMsg);
 
    // panDown 區域的子節點定義，lstUsers在線用戶界面
    JList lstUsers = new JList();
 
    // TODO 以下是存放數據的變量
    public static int localPort = 8000;     // 默認端口 8000
    static int SerialNum = 0;       // 用戶連接數量
    ServerSocket serverSocket;      // 服務器端 Socket
    ArrayList<AcceptRunnable.Client> clients = new ArrayList<>();        // 用戶連接對象數組
    Vector<String> clientNames = new Vector<>();       // lstUsers 中存放的數據
 
    // TODO 構造方法
    public Server() {
        init();
    }
 
    // TODO 初始化方法：初始化圖形界面布局
    private void init() {
        // panUp 區域初始化：流式區域
        panUp.setLayout(new FlowLayout());
        panUp.add(lblLocalPort);
        panUp.add(tfLocalPort);
        panUp.add(butStart);
        tfLocalPort.setText(String.valueOf(localPort));
        butStart.addActionListener(new startServerHandler());   // 注冊 "啟動服務器" 按鈕點擊事件
 
        // panMid 區域初始化
        panMid.setBorder(new TitledBorder("監聽消息"));
        taMsg.setEditable(false);
        panMid.add(scroll);
 
        // panDown 區域初始化
        panDown.setBorder(new TitledBorder("在線用戶"));
        panDown.add(lstUsers);
        lstUsers.setVisibleRowCount(10);
 
        // 圖形界面的總體初始化 + 啟動圖形界面
        this.setTitle("服務器端");
        this.add(panUp, BorderLayout.NORTH);
        this.add(panMid, BorderLayout.CENTER);
        this.add(panDown, BorderLayout.SOUTH);
        this.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setPreferredSize(new Dimension(600, 400));
        this.pack();
        this.setVisible(true);
    }
 
    // TODO “啟動服務器”按鈕的動作事件監聽處理類
    private class startServerHandler implements ActionListener {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            try {
                // 當點擊按鈕時，獲取端口設置并啟動新進程、監聽端口
                localPort = Integer.parseInt(tfLocalPort.getText());
                serverSocket = new ServerSocket(localPort);
                Thread acptThrd = new Thread(new AcceptRunnable());
                acptThrd.start();
                taMsg.append("**** 服務器（端口" + localPort + "）已啟動 ****\n");
            } catch (Exception ex) {
                System.out.println(ex);
            }
        }
    }
 
    // TODO 接受用戶連接請求的線程關聯類
    private class AcceptRunnable implements Runnable {
        public void run() {
            // 持續監聽端口，當有新用戶連接時 再開啟新進程
            while (true) {
                try {
                    Socket socket = serverSocket.accept();
                    // 新的用戶已連接，創建 Client 對象
                    Client client = new Client(socket);
                    taMsg.append("——客戶【" + client.nickname + "】加入\n");
                    Thread clientThread = new Thread(client);
                    clientThread.start();
                    clients.add(client);
                } catch (Exception ex) {
                    System.out.println(ex);
                }
            }
        }
 
        // TODO 服務器存放用戶對象的客戶類（主要編程）。每當有新的用戶連接時，該類都會被調用
        // TODO 該類繼承自 Runnable，內部含有 run()方法
        private class Client implements Runnable {
            private Socket socket;      // 用來保存用戶的連接對象
            private BufferedReader in;   // IO 流
            private PrintStream out;
            private String nickname;        // 保存用戶昵稱
 
            // Client類的構建方法。當有 新用戶 連接時會被調用
            public Client(Socket socket) throws Exception {
                this.socket = socket;
                InputStream is = socket.getInputStream();
                in = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                out = new PrintStream(os);
                nickname = in.readLine();     // 獲取用戶昵稱
                for (Client c : clients) {   // 將新用戶的登錄消息發給所有用戶
                    c.out.println("——客戶【" + nickname + "】加入\n");
                }
            }
 
            //客戶類線程運行方法   
            public void run() {
                try {
                    while (true) {
                        String usermsg   = in.readLine();   //讀用戶發來消息
                        String secondMsg = usermsg.substring(usermsg.lastIndexOf(":") + 1);   // 字符串輔助對象
 
                        // 如果用戶發過來的消息不為空
                        if (usermsg != null && usermsg.length() > 0) {
                            // 如果消息是 bye，則斷開與此用戶的連接 并 告知所有用戶當前信息，跳出循環終止當前進程
                            if (secondMsg.equals("bye")) {
                                clients.remove(this);
                                for (Client c : clients) {
                                    c.out.println(usermsg);
                                }
                                taMsg.append("——客戶離開：" + nickname + "\n");
                                // 更新在線用戶數量 lstUsers的界面信息
                                updateUsers();
                                break; 
                            }
 
                            /**
                             * 每當有新用戶連接時，服務器就會接收到 USERS 請求
                             * 當服務器接收到此請求時，就會要求現在所有用戶更新 在線用戶數量 的列表
                             * */
                            if (usermsg.equals("USERS")) {
                                updateUsers();
                                continue;
                            }
 
                            // 當用戶發出的消息都不是以上兩者時，消息才會被正常發送
                            for (Client c : clients) {
                                c.out.println(usermsg);
                            }
 
                        }
                    }
                    socket.close();
                } catch (Exception ex) {
                    System.out.println(ex);
                }
            }
 
            // TODO 更新在線用戶數量 lstUsers 信息，并要求所有的用戶端同步更新
            public void updateUsers() {
                // clientNames 是 Vector<String>對象，用來存放所有用戶的名字
                clientNames.removeAllElements();
                StringBuffer allname = new StringBuffer();
                for (AcceptRunnable.Client client : clients) {
                    clientNames.add(0, client.nickname);
                    allname.insert(0, "|" + client.nickname);
                }
                panDown.setBorder(new TitledBorder("在線用戶(" +clientNames.size() + "個)"));
                // 要求所有的用戶端同步更新
                for (Client c : clients) {
                    c.out.println(clientNames);
                }
                lstUsers.setListData(clientNames);
            }
        }
    }
 
    // TODO 主方法
    public static void main(String[] args) {
        new Server();
    }
}

客戶端代碼：

import javax.swing.*;
import javax.swing.border.TitledBorder;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Vector;
 
 
public class Client extends JFrame {      //客戶機窗體類
    // TODO 該圖形界面擁有四塊區域，分別位于上、左、中、下 （up、Left、middle、down）。
    private JPanel panUp = new JPanel();
    private JPanel panLeft = new JPanel();
    private JPanel panMid = new JPanel();
    private JPanel panDown = new JPanel();
 
    // panUp 區域的子節點定義，3個標簽、3個輸入框、2個按鈕
    private JLabel lblLocalPort1 = new JLabel("服務器IP: ");
    private JLabel lblLocalPort2 = new JLabel("端口: ");
    private JLabel lblLocalPort3 = new JLabel("本人昵稱: ");
    protected JTextField tfLocalPort1 = new JTextField(15);
    protected JTextField tfLocalPort2 = new JTextField(5);
    protected JTextField tfLocalPort3 = new JTextField(5);
    protected JButton butStart = new JButton("連接服務器");
    protected JButton butStop = new JButton("斷開服務器");
    // TODO
 
    // panLeft 區域的子節點定義，顯示框、滾動條
    protected JTextArea taMsg = new JTextArea(25, 25);
    JScrollPane scroll = new JScrollPane(taMsg);
 
    // panMid 區域的子節點定義，lstUsers在線用戶界面
    JList lstUsers = new JList();
 
    // panDown 區域的子節點定義，標簽，輸入框
    private JLabel lblLocalPort4 = new JLabel("消息（按回車發送）: ");
    protected JTextField tfLocalPort4 = new JTextField(20);
    /**
     * ===== 變量分割 =====
     * 上面是圖形界面變量，下面是存放數據的變量
     */
    BufferedReader in;
    PrintStream out;
    public static int localPort = 8000;     // 默認端口
    public static String localIP = "127.0.0.1";     // 默認服務器IP地址
    public static String nickname = "Cat";      // 默認用戶名
    public Socket socket;
    public static String msg;       // 存放本次發送的消息
    Vector<String> clientNames = new Vector<>();
 
    // TODO 構造方法
    public Client() {
        init();
    }
 
    // TODO 初始化方法：初始化圖形界面
    private void init() {
        // panUp 區域初始化：流式面板，3個標簽、3個輸入框，2個按鈕
        panUp.setLayout(new FlowLayout());
        panUp.add(lblLocalPort1);
        panUp.add(tfLocalPort1);
        panUp.add(lblLocalPort2);
        panUp.add(tfLocalPort2);
        panUp.add(lblLocalPort3);
        panUp.add(tfLocalPort3);
        tfLocalPort1.setText(localIP);
        tfLocalPort2.setText(String.valueOf(localPort));
        tfLocalPort3.setText(nickname);
        panUp.add(butStart);
        panUp.add(butStop);
        butStart.addActionListener(new linkServerHandlerStart());
        butStop.addActionListener(new linkServerHandlerStop());
        butStop.setEnabled(false);      // 斷開服務器按鈕的初始狀態應該為 不可點擊，只有連接服務器之后才能點擊
 
        // 添加 Left
        taMsg.setEditable(false);
        panLeft.add(scroll);
        panLeft.setBorder(new TitledBorder("聊天——消息區"));
        scroll.setHorizontalScrollBarPolicy(JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED);
        scroll.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED);
 
        // 添加 Middle
        panMid.setBorder(new TitledBorder("在線用戶"));
        panMid.add(lstUsers);
        lstUsers.setVisibleRowCount(20);
 
        // 添加 Down
        // TODO 此處注意：JTextField輸入框 的回車事件默認存在，無需添加
        panDown.setLayout(new FlowLayout());
        panDown.add(lblLocalPort4);
        panDown.add(tfLocalPort4);
        tfLocalPort4.addActionListener(new Client.SendHandler());
 
        // 圖形界面的總體初始化 + 啟動圖形界面
        this.setTitle("客戶端");
        this.add(panUp, BorderLayout.NORTH);
        this.add(panLeft, BorderLayout.WEST);
        this.add(panMid, BorderLayout.CENTER);
        this.add(panDown, BorderLayout.SOUTH);
        this.setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);
        this.addWindowListener(new WindowHandler());
        this.setPreferredSize(new Dimension(800, 600));
        this.pack();
        this.setVisible(true);
    }
 
    // TODO “連接服務器”按鈕的動作事件監聽處理類：
    private class linkServerHandlerStart implements ActionListener {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            // 當點擊"連接服務器"按鈕之后，該按鈕被禁用（不可重復點擊）。同時"斷開服務器按鈕"被恢復使用
            butStart.setEnabled(false);
            butStop.setEnabled(true);
            localIP = tfLocalPort1.getText();
            localPort = Integer.parseInt(tfLocalPort2.getText());
            nickname = tfLocalPort3.getText();
            linkServer();   // 連接服務器
            Thread acceptThread = new Thread(new Client.ReceiveRunnable());
            acceptThread.start();
        }
    }
 
    // TODO “斷開服務器”按鈕的動作事件監聽處理類
    private class linkServerHandlerStop implements ActionListener {
        /**
         * 當點擊該按鈕之后，斷開服務器連接、清空圖形界面所有數據
         */
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            taMsg.setText("");
            clientNames = new Vector<>();
            updateUsers();
            out.println("——客戶【" + nickname + "】離開:bye\n");
            butStart.setEnabled(true);
            butStop.setEnabled(false);
        }
    }
 
    // TODO 連接服務器的方法
    public void linkServer() {
        try {
            socket = new Socket(localIP, localPort);
        } catch (Exception ex) {
            taMsg.append("==== 連接服務器失敗~ ====");
        }
    }
 
    // TODO 接收服務器消息的線程關聯類
    private class ReceiveRunnable implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                out = new PrintStream(socket.getOutputStream());
                out.println(nickname);      // 當用戶首次連接服務器時，應該向服務器發送自己的用戶名、方便服務器區分
                taMsg.append("——本人【" + nickname + "】成功連接到服務器......\n");
                out.println("USERS");       // 向服務器發送"神秘代碼"，請求 當前在線用戶 列表
                while (true) {
                    msg = in.readLine();       // 讀取服務器端的發送的數據
                    // 此 if 語句的作用是：過濾服務器發送過來的 更新當前在線用戶列表 請求
                    if (msg.matches(".*\\[.*\\].*")) {
                        clientNames.removeAllElements();
                        String[] split = msg.split(",");
                        for (String single : split) {
                            clientNames.add(single);
                        }
                        updateUsers();
                        continue;
                    }
 
                    // 更新 "聊天——消息區" 信息
                    taMsg.append(msg + "\n");
 
                    // 此 if 語句作用：與服務器進行握手確認消息。
                    // 當接收到服務器端發送的確認離開請求bye 的時候，用戶真正離線
                    msg = msg.substring(msg.lastIndexOf("：") + 1);
                    if (msg.equals(nickname)) {
                        socket.close();
                        clientNames.remove(nickname);
                        updateUsers();
                        break;       // 終止線程
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
 
    // TODO "發送消息文本框" 的動作事件監聽處理類
    private class SendHandler implements ActionListener {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent e) {
            out.println("【" + nickname + "】:" + tfLocalPort4.getText());
            tfLocalPort4.setText("");       // 當按下回車發送消息之后，輸入框應該被清空
        }
    }
 
    // TODO 窗口關閉的動作事件監聽處理類
    // 當用戶點擊 "x" 離開窗口時，也會向服務器發送 bye 請求，目的是為了同步更新數據。
    private class WindowHandler extends WindowAdapter {
        @Override
        public void windowClosing(WindowEvent e) {
            cutServer();
        }
    }
 
    private void cutServer() {
        out.println("——客戶【" + nickname + "】離開:bye");
    }
 
    // TODO 更新 "在線用戶列表" 的方法
    public void updateUsers() {
        panMid.setBorder(new TitledBorder("在線用戶(" + clientNames.size() + "個)"));
        lstUsers.setListData(clientNames);
    }
 
    // TODO 主方法
    public static void main(String[] args) {
        new Client();
    }
}

如何同時開啟兩個客戶端進行聊天？

將上述的 Client 類復制一份，改名為 Client2 ，然后同時啟動 Client 和 Client2 程序。

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