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手写一个Java聊天室·自定义协议与多线程实践

news 2026/7/26 6:46:56

一.项目概述

这是一个基于Java Socket和自定义通信协议的简易聊天室。服务端负责管理客户端连接和消息的接收与转发，客户端通过控制台输入消息并实时接收消息。

✅️完整代码已嵌入笔记，可自行运行尝试~

二.服务端核心模块

定义成员变量
- ss、sockerList 实例变量
  - 特点：属于对象（也就是new Server（）创建出来的那个具体实例）
  - 调用方式：必须通过对象名.变量名访问（eg：server.socketList）
  - socketList用于存储所有socket
- nickMap 静态变量
  - 特点：属于类本身，而不属于某个具体的对象
  - 调用方式：可以直接通过类名.变量名访问（eg：Server.nickMap）
  - 通过哈希表存储每个客户对应的昵称
```
ServerSocket ss=null; ArrayList<Socket> socketList=new ArrayList<>(); //存储每个Socket 对应的昵称 static HashMap<Socket,String> nickMap=new HashMap<>();
```
init（）方法——初始化服务端
- ss=new ServerSocket(9527);会在本机的9527端口上创建一个服务端套接字，开始监听客户端连接需求
```
public void init(){ try { ss=new ServerSocket(9527); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }
```
listen（）方法——等待客户端连接
- ss.accept（）是一个阻塞方法，没有客户接入时就会卡在这里。当有客户端连接进来时，accept会返回一个Socket对象，代表与这个客户的通信通道
```
public Socket listen(){ try { return ss.accept(); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }
```

send（）方法——发送消息

先将字符串消息转换为字节数组
读取消息的长度
利用write方法发送长度
利用write方法发送消息内容这是自定义协议的核心：先发长度，再发内容

调用flush（）相当于点击发送按钮

public void send(String message, OutputStream os){ try { //用DataOutputStream 包装，方便写int DataOutputStream dos=new DataOutputStream(os); byte[] msgs=message.getBytes("UTF-8"); int len=msgs.length; dos.writeInt(len);//发送长度 dos.write(msgs); dos.flush(); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }

receive（）方法——接收消息

先读取消息长度
创建一个长度为len的字节数组，从输入流中读取len个字节填充进去，得到消息完整的字节数据
将字节数组转换回字符串，得到原始消息内容
获取发送消息的客户端昵称，通过循环遍历所有客户端找到与当前连接相同的那个socket，打印消息

返回消息内容

public String receive(InputStream in,Socket socket){ try { //用DataInputStream 包装，方便读int DataInputStream dis=new DataInputStream(in); int len=dis.readInt(); byte[] msgs=new byte[len]; dis.readFully(msgs); String msg=new String(msgs,"UTF-8"); String senderName=nickMap.get(socket); for (int i = 0; i < socketList.size(); i++) { Socket socket2=socketList.get(i); if (socket2==socket){ System.out.println("收到用户"+senderName+"消息："+msg); } } return msg; } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }

proClientMsg（）方法——读取客户端消息

新建线程，在线程内完成以下内容
- 创建输入流对象
- 调用receive方法来接收昵称，并将昵称存入nickMap中，输出用户上线消息
- 循环内转发消息给客户端：遍历所有客户端，如果不是发送者本人就转发消息

public void proClientMsg(Socket socket){ new Thread(()->{ InputStream in= null; try { in = socket.getInputStream(); //接收昵称 String nickName=receive(in,socket); nickMap.put(socket,nickName); System.out.println("用户"+nickName+"（端口"+socket.getPort()+"）上线"); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } while (true){ try { String msg=receive(in,socket); String senderName=nickMap.get(socket); //转发消息给客户端 for (int i = 0; i < socketList.size(); i++) { Socket socket1=socketList.get(i); if (socket1!=socket){ send("收到用户"+senderName+"的消息："+msg,socket1.getOutputStream()); } } } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } } }).start(); }

主函数——程序入口

创建对象
调用初始化方法
新建线程，在线程内完成以下内容
- 调用监听方法
- 将每个socket存入数组中
- 调用读取消息方法

static void main() { Server server=new Server(); //初始化 server.init(); //监听连接部分 new Thread(()->{ while (true) { System.out.println("监听连接中……"); Socket socket = server.listen(); System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+" 连接成功"); server.socketList.add(socket); server.proClientMsg(socket);//处理客户端消息，每个客户端对应各自的线程 } }).start();

三.客户端核心模块

定义成员变量
- socket、nickName

init（）方法——初始化客户端

new Socket("127.0.0.1",9527); 创建一个Socket连接，连接到本机的服务端监听端口

public void init(){ try { socket=new Socket("127.0.0.1",9527); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }

send（）方法——发送消息

与服务端send方法完全一致

public void send(String message){ try { OutputStream os=socket.getOutputStream(); DataOutputStream dos=new DataOutputStream(os); byte[] msgs=message.getBytes("UTF-8"); int len=msgs.length; dos.writeInt(len); dos.write(msgs);//编写 dos.flush();//发送 } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }

readMsg（）方法——接收消息

与服务端receive方法完全一致

public String readMsg(){ try { InputStream ins=socket.getInputStream(); DataInputStream dis=new DataInputStream(ins); int len=dis.readInt(); byte[] msgs=new byte[len]; dis.readFully(msgs); String msg=new String(msgs,"UTF-8"); return msg; } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } }

主函数——程序入口

创建对象
调用初始化方法
输入昵称并发送
开启一个线程，开启循环发送消息

开启循环接收消息

static void main() { Client client=new Client(); //初始化 client.init(); //输入昵称 Scanner scanner1=new Scanner(System.in); System.out.println("请输入你的昵称："); client.nickName=scanner1.nextLine(); client.send(client.nickName); //接收消息 new Thread(()->{ while (true){ String msg= client.readMsg(); System.out.println(msg); System.out.println("请输入消息："); } }).start(); //发送消息 Scanner scanner=new Scanner(System.in); while (true){ System.out.println("请输入消息："); String message=scanner.nextLine(); client.send(message); } }

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http://www.jsqmd.com/news/1265825/